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碳納米管的發(fā)展將加速傳統(tǒng)鋰電池導(dǎo)電劑材料的更新

來源:存能電氣  日期:2020-04-10 16:14  瀏覽量:

碳納米管的發(fā)展將加速傳統(tǒng)鋰電池導(dǎo)電劑材料的更新。中國即將進(jìn)入新能源汽車新時代,而隨著新能源動力汽車和智能電子應(yīng)用產(chǎn)品的迅猛發(fā)展,對二次鋰離子電池的要求也越來越高。在鋰電池領(lǐng)域,碳納米管憑借其優(yōu)越的導(dǎo)電性能,作為一種新型導(dǎo)電劑被鋰電池生產(chǎn)企業(yè)所廣泛使用,用來提升鋰電池的能量密度及改善循環(huán)壽命。

鋰電池碳納米管.jpg

碳納米管作為鋰電池導(dǎo)電劑材料的優(yōu)勢

鋰離子電池活性材料為顆粒狀,導(dǎo)電劑必須填充活性物質(zhì)的間隙,使導(dǎo)電劑與活性物質(zhì)充分接觸,才能提高導(dǎo)電性能。

導(dǎo)電劑作為鋰電池的關(guān)鍵輔材,起著增加活性物質(zhì)導(dǎo)電接觸的作用。作為一種新型材料,碳納米管自被發(fā)現(xiàn)以來就因為其優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等性能,在多個領(lǐng)域中顯示出巨大的應(yīng)用潛能。相對于傳統(tǒng)導(dǎo)電劑而言,碳納米管具備更好的導(dǎo)電性能。

此外,碳納米管的儲鋰容量,遠(yuǎn)大于天然石墨、人造石墨和無定形碳等傳統(tǒng)碳材料,因此,使用碳納米管作為鋰電池導(dǎo)電劑,可以大幅度提升鋰電池容量、電池循環(huán)壽命。

碳納米管加速傳統(tǒng)鋰電池導(dǎo)電劑材料的更新

目前碳納米管最廣的應(yīng)用范圍是作為導(dǎo)電劑加入到鋰電池材料中。產(chǎn)業(yè)界綜合產(chǎn)品性能、經(jīng)濟(jì)性等因素逐步選擇用碳納米管代替炭黑,碳納米管在導(dǎo)電劑中18年占比32%,較14年提升18%,隨著技術(shù)成熟預(yù)計替代效應(yīng)將會持續(xù)且更為顯著。增量角度看,受到新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈強(qiáng)勢驅(qū)動,導(dǎo)電劑市場持續(xù)爆發(fā)。

新能源汽車的快速發(fā)展以及動力鋰電池能量密度的提高將加速公司產(chǎn)品對傳統(tǒng)導(dǎo)電劑的替代,帶動碳納米管導(dǎo)電漿料產(chǎn)品需求量高速增長。國內(nèi)動力鋰電池用碳納米管導(dǎo)電漿料市場產(chǎn)值將超過30億元。儲能鋰電池未來應(yīng)用成本將逐漸降低,市場也將快速增長,成為帶動碳納米管導(dǎo)電漿料市場增長的主要因素之一;高端數(shù)碼電池領(lǐng)域增勢將依舊強(qiáng)勁,對高能量密度型的碳納米管導(dǎo)電漿料的需求也將逐漸增多。

碳納米管市場空間廣闊

在鋰電池領(lǐng)域,碳納米管具備更好的導(dǎo)電性能,作為一種新型導(dǎo)電劑被鋰電池生產(chǎn)企業(yè)所廣泛使用,用來提升鋰電池的能量密度及改善循環(huán)壽命。碳納米管的用量僅為傳統(tǒng)導(dǎo)電劑的1/6~1/2,是鋰離子電池朝向高能量密度方向發(fā)展的合適電極材料。碳納米管導(dǎo)電劑已經(jīng)跨過產(chǎn)業(yè)化鴻溝,產(chǎn)品即將迎來放量增長,預(yù)計2023年全球碳納米管在鋰電池領(lǐng)域需求量將達(dá)到19.06萬噸,未來5年復(fù)合增長率達(dá)到40.80%。

2018年國內(nèi)碳納米管導(dǎo)電劑在動力鋰電池的滲透率為31.8%,預(yù)計2023年將提升至82.2%;屆時全球及中國動力鋰電池用碳納米管導(dǎo)電漿料市場產(chǎn)值分別將逾45、30億元,復(fù)合年均增長率分別達(dá)到40.3%、32%。2018年國內(nèi)碳納米管導(dǎo)電劑在數(shù)碼電池領(lǐng)域的滲透率為18%,預(yù)計2023年將提升至31.9%;屆時全球及中國市場產(chǎn)值將分別達(dá)7.52億、3.15億,復(fù)合年均增長率分別達(dá)到15.1%、5.4%。

碳納米管在實際應(yīng)用中仍然存在不可逆容量大,電壓范圍寬以及電壓滯后明顯的問題。同時由于成本方面的問題,碳納米管離實際應(yīng)用仍然會有很長的路要走,但是作為一種導(dǎo)電劑添加,提高電極的導(dǎo)電性,降低鋰電池極化,已經(jīng)在實際生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。

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