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动力电池负极材料性能对比

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动力电池负极材料性能对比

头豹研究院43

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2022年中国新能源汽车产业系列研究报告 ——动力电池负极材料行业概览
2022年中国新能源汽车产业系列研究报告 ——动力电池负极材料行业概览

发布时间

2022-3-29 00:00

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性能指标 碳系材料 非碳系材料
天然石墨 人造石墨 中间相碳微球 软碳 硬碳 钛酸锂 硅基负极材料
比容量(mAh/g) 340 - 370 310 - 360 300 - 340 250 - 300 250 - 400 165 - 170 > 400
价格(万/吨) 2 - 6.3 4.5 - 11 5.8 - 7.2 - - 9.6 - 11.5 11 - 12
首次效率(%) 90 - 93 90 - 96 90 - 94 80 - 85 80 - 85 98 - 99 60 - 92
工作电压(/N) 0.2 0.2 0.2 0.52 0.52 1.55 0.3 - 0.5
倍率性能 较差 良好 优秀 优秀 优秀 优秀 良好
安全性 较差 良好 优秀 良好 良好 优秀 较差
循环寿命(次) > 1000 > 1500 > 1000 > 1000 > 1500 > 30000 300 - 500
缺点 初始库仑效率低,倍率性能差,充放电倍率低,电池寿命短 比能量低,倍率性能和安全性能相对不够高 制备过程复杂,产率低,成本高;在循环寿命方面与石墨对比无明显优势 首周效率低,产率低,循环寿命无优势 首周效率低,倍率性能差,全电池满充电态易于析锂、压实密度低 克容量低,倍率性能差,成本高,电子和离子电导率低 脱嵌锂引起体积膨胀收缩,导致电化学性能失效,电机容量衰减
改进思路 采用表面活性剂改性;机械处理进行球形化整形 提高容量,低成本化,降低内阻 优化生产工艺 改性处理 表面包覆,控制SEI形成;提高材料收率,降低成本 表面改性,金属掺杂,改善材料形貌尺寸等 碳包覆抑制颗粒体积变化
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中国科学院物理所,头豹研究院编辑整理
动力电池负极材料性能对比,负极材料,动力电池,新能源汽车,非必需性消费/汽车,行业报告
非碳系材料中,硅基负极材料因理论比容量高,未来应用潜力大,是目前负极材料厂商的重点研究对象,但规模商用需要解决体积效应、循环性能差、导电率较低等关键问题。
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