大元硬碳：目前已掌握CVD法多孔炭骨架的制備關(guān)鍵技術(shù)
研發(fā)重大突破，大元硬碳團隊目前已掌握CVD法多孔炭骨架的制備關(guān)鍵技術(shù)，材料孔隙尺寸在2納米左右、比表面積>1800平方米每克，雜質(zhì)含量滿足高性能動力電池嚴苛要求，目前等待進一步產(chǎn)能放大實現(xiàn)量產(chǎn)轉(zhuǎn)化，將售價從目前20-30萬元一噸壓縮至10萬元以內(nèi)，完成國際高端替代。同時，在硬炭負極方面，團隊已突破性完成比容量接近400mAh/g的高性能樹脂基硬炭負極的基礎(chǔ)研發(fā)，該產(chǎn)品首效超93%，且倍率性能表現(xiàn)優(yōu)異，可適用于未來高性能鈉離子動力電池負極。
大元硬碳背靠碳材料產(chǎn)業(yè)應(yīng)用黃埔軍校湖南大學(xué)，是國內(nèi)最早開展樹脂基碳材料研究團隊之一。同時，公司于2024年度取得惠州市“天鵝杯”科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽初創(chuàng)組一等獎，廣東省“珠江天使杯”科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽三等獎佳績。
“未來將通過設(shè)備規(guī)?；▎螤t產(chǎn)能從20kg提升至100kg）和原材料降本（多孔炭價格從40萬/噸降至15萬/噸），將硅碳負極成本從50萬/噸壓縮至22萬元/噸，接近動力電池可接受區(qū)間。其安徽紫宸1.2萬噸硅基負極項目預(yù)計2025年投產(chǎn)，首期產(chǎn)能將優(yōu)先供應(yīng)特斯拉、寧德時代等客戶。”----璞泰來
近日，負極龍頭璞泰來一則關(guān)于硅碳量產(chǎn)的新聞引爆了新能源朋友圈。多孔炭作為硅碳的前驅(qū)體材料，是硅碳量產(chǎn)和成本控制的關(guān)鍵，也再一次走進大家的視野。
為什么要發(fā)展新型負極？
目前鋰離子電池負極以石墨類材料為主，根據(jù)石墨層間LiC6的儲鋰機制，其理論比容量僅為372 mAh/g，提升空間十分有限，且石墨層間的鋰擴散也制約了其倍率性能。隨著電動汽車和大規(guī)模新型儲能的普及，對電池能量密度、安全性、成本等方面都提出了更高要求，純石墨類負極材料已顯得捉襟見肘，多孔炭與硬炭作為高性能碳材料，在硅碳電池、固態(tài)電池、鈉離子電池等場景展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力，成為了下一代負極產(chǎn)品研發(fā)必爭之地。
在今年4月，寧德時代發(fā)布鈉新電池子品牌，并宣布在下半年實現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)，這款全球首款車規(guī)級鈉離子電池的落地，不僅標志著鈉電技術(shù)從實驗室走向市場，更給新型電池體系的發(fā)展按下了加速鍵，固態(tài)電池、硅碳電池、鈉離子電池，都是可能改變當前電池市場格局的全新技術(shù)。我們有理由相信，在這波瀾壯闊電池發(fā)展的新征程中，新型負極材料必將書寫出壯麗的篇章。
常見負極材料前驅(qū)體對比
負極材料核心在于通過結(jié)構(gòu)設(shè)計及生產(chǎn)工藝調(diào)控孔隙結(jié)構(gòu)，因孔隙結(jié)構(gòu)差異，碳材料（硬炭、多孔炭、泡沫炭）在不同領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。
目前負極領(lǐng)域常用的硬碳前驅(qū)體主要可以分為三類：樹脂基（酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚糠醇等）、瀝青基（煤焦油瀝青、石油瀝青、天然瀝青等）、生物質(zhì)基（纖維素、木質(zhì)素、淀粉等）。其核心制造工藝是炭化，受工藝限制，在選材時要求成本低、供應(yīng)量大、易獲取及儲存，同時還強調(diào)容量損失少、效率較高、循環(huán)性較好，對于純化過程也有要求。
樹脂前驅(qū)體：最常見的是酚醛樹脂前驅(qū)體，所得到的產(chǎn)品均一度較好，純度也較高，具有優(yōu)異的循環(huán)性能、更高的可逆比容量及更好的倍率性能，且因其供應(yīng)鏈成熟穩(wěn)定，殘?zhí)贾蹈撸庸み^程材料結(jié)構(gòu)可塑性強，表現(xiàn)出超高結(jié)構(gòu)可設(shè)計性，綜合性價比最優(yōu)，是負極高端領(lǐng)域的理想原料。
生物質(zhì)前驅(qū)體：生物質(zhì)前驅(qū)體由于來源廣泛、價格低廉、綠色環(huán)保，而且其本身就具有豐富的雜原子和獨特的微觀結(jié)構(gòu)。常見的生物質(zhì)包括木質(zhì)纖維素類（喬木類、秸稈類、干質(zhì)果殼類）和多糖淀粉類（種子類）等，椰子殼和秸稈則是其中較為典型的兩種生物質(zhì)材料。
瀝青類前驅(qū)體：瀝青類前驅(qū)體來源雖然非常廣泛，且價格低廉，煤系瀝青和油系瀝青均可使用，但其不足之處在于瀝青里的揮發(fā)成分較多，需要額外的尾氣處理，增加成本支出，且目前工藝尚不成熟，產(chǎn)品的容量較低。
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