硬炭作为一种新型负极材料,拥有和石墨类似的锂电位和更高的比容量上限,是钠离子电池负极材料的主流方向。随着新能源汽车、储能设备等市场的快速发展,硬炭作为一种高性能的负极材料,其应用前景广阔。
硬炭是一种具有高比容量、高能量密度和低导电性的碳材料。与传统的石墨负极相比,硬炭具有更稳定的电压平台和更长的循环寿命。这使得硬炭在钠离子电池中的应用越来越受到关注。目前,硬炭已经成为钠离子电池负极材料的主流研究方向之一。
“市面上普通材料的克容量在290到300毫安时,我们量产的产品是330毫安时左右,同时,通过多批次的实验,目前新产品克容量达到了400毫安时,已完成中试阶段的验证。”8月21日,在四川佰思格新能源有限公司(下简称四川佰思格)碳化车间内,工艺部部长罗再祥指着“新鲜出炉”的产品,自豪地介绍最新的研发成果。
四川佰思格是一家专注于硬炭材料研发的企业,近年来不断加大科技研发投入,充分激发创新活力。公司通过自主研发和国际合作,已经在硬炭材料制备、结构表征等方面取得了一系列重要进展。同时,公司还积极探索将硬炭应用于动力电池、储能电池、启停电源等领域,为推动园区经济高质量发展做出了贡献。
步入生产车间,只见明黄色的管道交错盘结,材料前驱体经过管道输送入缓存罐,再送入到碳化炉进行高温处理,使材料内部结构发生改变。“最近订单非常多,我们正在赶制一批140吨材料的订单,大概十天内就可以生产出来。”罗再祥透露,目前产量逐步“爬坡”,客户对材料需求较高,订单如雪片般飞来。工厂现有的自动化生产线已实现60%的生产工序自动化,整个厂区操作人员只需监测设备运行状态及物料转运情况。
“负极材料克容量从350到400毫安时我们研发了两年,这样电池能量密度更高,同样体积的钠电池储电量大幅提升,已达到国际先进水平。”罗再祥表示,今年以来,公司产值已达1000余万元,最终形成的电池可广泛应用于两轮车、储能、应急电源、电动工具等场景,同时公司也在“扬帆出海”拓展海外市场。
目前,企业已基本实现硬炭负极材料稳定量产,目标年总产值达到5000万元,产出成品1000吨,已完成60%左右。四川佰思格总经理樊伟表示,企业正在进一步研发多孔碳,用作硅碳材料前驱体,由于硅碳负极材料能量密度上限非常高,电池续航长、体积小,可运用到高端线手机上,现已有60%生产工序具备量产条件。
未来,随着科技的不断进步和产业的不断发展,相信硬炭基钠离子电池将会成为新能源领域的一颗耀眼明珠。下一步,四川佰思格将持续优化产品性能,同时降低生产成本,使产品更有市场竞争力。