作者:匿名 來(lái)源:本站原創(chuàng ) 發(fā)布:2016年4月10日 修改:2016年4月10日 所屬分類(lèi):行業(yè)資訊 訪(fǎng)問(wèn)統計:4384
1.重磅消息:清華大學(xué)石墨烯鋰金屬電極材料研發(fā)取得重大突破!
國際知名學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》最新一期刊載了中國清華大學(xué)最新研發(fā)的基于石墨烯納米結構的鋰金屬電極材料,該材料最大的優(yōu)勢在于可以抑制鋰金屬電池 中的枝晶生長(cháng),進(jìn)一步提升其電化學(xué)性能!從而提升鋰電池 容量,清華大學(xué)化學(xué)工程 系副教授張強表示:“鋰金屬電池提供極高的理論性能,幾乎比石墨烯多10倍的能量”,而這一研究成果的突破,解決了之前困擾石墨烯鋰電池材料的重大難題。因為“枝晶生長(cháng)以及固體電解質(zhì)接口不穩定都會(huì )消耗大量的鋰和電解液,導致不可逆的電池容量損失。 ”
“我們發(fā)現,藉由大量減少局部電流密度,就能有效抑制鋰枝晶的生長(cháng)。根據這樣的概念,我們采用具有超高比表面積的非堆棧石墨烯材料,打造出納米結構的陽(yáng)極。結 果顯示這是一種十分有效的方法,”清華大學(xué)化學(xué)工程博士研究生兼該研究的主要作者Rui Zhang解釋?zhuān)?ldquo;此外,我們采用雙鹽電解液,取得更穩定且更靈活的固態(tài)電解質(zhì)接口,以避免鋰金屬與電解液進(jìn)一步發(fā)生反應。”
2.石墨烯+鋰電池:開(kāi)啟產(chǎn)業(yè)應用百萬(wàn)噸替代空間!
石墨烯作為導電添加劑能大幅提升鋰離子電池的充電 效率、穩定性和使用壽命,相比顆粒狀導電劑和碳納米管 具有顯著(zhù)性能優(yōu)勢。隨著(zhù)價(jià)格不斷下降,石墨烯將成為新能源汽車(chē) 性能提升的重要推手, 前期國內產(chǎn)值在 8 億元左右, 預計到 2020 年僅國內正極材料的導電添加劑就有望形成 50 億的市場(chǎng)規模。 而到 2020 年,國內正極材料的需求將突破 100 萬(wàn)噸,如果全部使用石墨烯導電劑并按照 5%的比例測算,對石墨烯的需求將超過(guò) 50000噸!
而隨著(zhù)石墨烯電極材料產(chǎn)業(yè)攻關(guān)的進(jìn)一步突破,石墨烯導電劑的替代速度將驟然加快!而石墨烯電極材料的技術(shù)進(jìn)步對于新能源汽車(chē) 的性能提升即將開(kāi)啟顛覆性的時(shí)代!
3.2016年產(chǎn)業(yè)井噴元年開(kāi)啟!石墨烯電池要上天!
。1)石墨烯電池導電劑規;娲谘矍埃簢乙呀(jīng)意識到了石墨烯產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵共性問(wèn)題,并在《發(fā)關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展的若干意見(jiàn)》 明確提出了石墨烯的先導產(chǎn)業(yè)地位。依靠前期技術(shù)積累與研發(fā),已有部分企業(yè)已能夠大規模量產(chǎn)導電石 墨烯, 石墨烯導電劑的產(chǎn)業(yè)化應用階段已經(jīng)開(kāi)啟。未來(lái)隨著(zhù)政策與資金的不斷扶持,大規模制備高質(zhì)量石墨烯的產(chǎn)業(yè)化瓶頸必將被優(yōu)先突破,石墨烯導電劑的價(jià)格也將不斷下降,并對碳納米管形成明顯價(jià)格優(yōu)勢和性能優(yōu)勢。
。2)石墨烯是超級電容 器的終極材料:相對于活性炭 ,石墨烯材料具有多重優(yōu)勢,比如很高的比表面積和更加優(yōu)異的導電性, 比容量也高于一般的活性炭和碳納米管。此外,其特殊的平面二維結構使之具有更為豐富的微觀(guān)結構,有利于電解液的滲透和電子的傳輸,因此石墨烯非常適合作為超級電容器的電極材料。隨著(zhù)上游產(chǎn)業(yè)化的加快推進(jìn),石墨烯原料的價(jià)格也正在不斷下降,石墨烯與超級電容器的深度結合將不斷推進(jìn)。
根據美國ID Tech Ex公司報告,全球超級電容器市場(chǎng)將從2013年的 8 億美元增長(cháng)到 2018 年的 31.3 億美元,年復合增長(cháng)率達到 30.2%。 而石墨烯基超級電容器的產(chǎn)業(yè)化也在不斷推進(jìn): 在國內,中國中車(chē)研發(fā)的 3 伏/12000 法拉石墨烯/活性炭復合電極超級電容和 2.8 伏/30000 法拉石墨烯納米混合型超級電容已經(jīng)獲得中國工程院鑒定,整體技術(shù)達到目前世界超級電容單體的最高水平。 根據 KDB 測算, 2016 年中國超級電容器市場(chǎng)規模將突破 30億元,僅超級電容領(lǐng)域對石墨烯的需求就可能達到 300-500 噸!
4.石墨烯電池的強力風(fēng)口已經(jīng)到來(lái)!布局正當時(shí)!
核心受益方向主要是與石墨烯電極材料以及石墨烯電池相關(guān)題材吻合的上市公司。
1.嘉欣絲綢(002404):市值小,總市值只有39億,且股性活躍,題材正宗。公司出資2000萬(wàn)元參股寧波世捷新能源公司,寧波世捷經(jīng)審計凈資產(chǎn)2267.18萬(wàn)元。寧波世捷主要生產(chǎn)和銷(xiāo)售電動(dòng)車(chē) 用動(dòng)力鋰離子電池組,電源 管理模塊,動(dòng)力電池系統,積極拓展便攜式移動(dòng)電源 、UPS儲能 、電動(dòng)自行車(chē) 、摩托車(chē) 領(lǐng)域用高性能鋰電池市場(chǎng)。目前核心技術(shù)團隊由美國麻省理工學(xué)院博士后吳清國(入選國家“千人計劃”)、美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校博士后張宏立(入選寧波“3315”海外高層次人才計劃)、英國利物浦大學(xué)博士后徐中領(lǐng)三位海外高端人才領(lǐng)銜。已成功申請到我國民企首個(gè)新能源鋰離子電池國家863計劃項目“長(cháng)壽命錳酸鋰系儲能電池關(guān)鍵技術(shù)及示范”和科技部“火炬計劃”項目。通過(guò)近四年的自主研發(fā),寧已批量生產(chǎn)出55Ah、60Ah、70Ah、80Ah、90Ah、100Ah 、180Ah、200Ah多款高性能鋰離子電池。
2.烯碳新材:定增 收購晨陽(yáng)碳材100%股權,置換奧宇烯碳100%股權。奧宇烯碳持有奧宇深加工51%股權和奧宇集團51%股權。奧宇深加工主導產(chǎn)品球形石墨SG17-SG18(含碳量99.95%),主要應用于鋰離子電池的負極材料。
3.中國寶安:公司控股子公司貝特瑞公司(占89.93%股權)在研發(fā)硅碳、軟碳、層狀錳酸鋰、層狀三元材料等下一代的正負極材料開(kāi)發(fā)取得突破性進(jìn)展。
4.力合股份:間接參股(1.679%)的常州二維碳素主要從事石墨烯透明導電薄膜材料 的研發(fā)與生產(chǎn)。
其他:錦富新材、南都電源、東旭光電、中泰化學(xué)、華麗家族等。