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湖北汉川市马庙工业园年产3000吨锂电池硅碳负极材料项目申请备案

发布时间:2020-9-14
 

2020年09月14日讯,我国已成为世界第一大能源消费国,伴随能源生产和消费的快速增长,环境污染和能源安全问题不断凸显。随着重工业不断扩大与发展,能源发展与人类生活变得更加密不可分。同时,错综复杂的能源进出口问题、推进新能源开发利用问题、降低能源消耗等问题迫在眉睫。
当前,我国能源结构性矛盾凸显。我国能源结构以煤为主,开发利用方式粗放,主要污染物和温室气体排放总量居世界前列。与此同时,我国能源安全问题日趋突出,能源对外依存度加大。目前,我国已成为煤炭、石油、天然气和铀资源全品种的净进口国,石油对外依存度近60%,天然气对外依存度超过30%。
新能源产业是国家战略性新兴产业,是工业发展战略上重要的方向之一,新能源电动汽车业的发展将同时给锂电池行业也带来新的成长助力。根据国家工信部、国家发改委的最新规定,对中国生产然油汽车的厂家,从2018年起,对燃油汽车生产实行每年减少燃油汽车生产,到2025年不再生产然油汽车,燃油汽车全部退出市场,今后的市场由新能源纯电动汽车占主导市场。电动汽车市场火爆,电动汽车电池技术的研究也是火热一片。电池作为电动汽车的动力之源,是最核心的技术,(石油化工项目网)成为更好发展电动汽车的关键。
锂离子电池具有比能量高、低自放电、循环性能好、无记忆效应和绿色环保等优点,是目前最具发展前景的高效二次电池和发展最快的化学储能电源,近年来随着节能环保信息技术、新能源汽车及航空航天等战略性新兴产业的发展,科研工作者亟需在材料创新胡基础上研发具有更高能量密度、更高安全性的高效锂电池。
为顺应社会发展的需求,我国相继出台一系列政策,推动锂离子电池产业的发展,在国家中长期科学和技术发展规划纲要中,动力锂离子电池被列为高效新能源材料技术的优先发展方向,在一系列国家政策的大力支持下,锂离子电池产业进入快速成长阶段,从整体上看,国内锂离子电池市场的发展与全球市场基本同步,都处于行业的高速增长期。倡导新能源低炭经济,就是大幅减少现有的高排放、高污染的传统能源行业,采用低排放、无污染的新能源技术。在所有能源利用技术中,二次电池是效率高、使用最方便、应用形式最多样化的新能源与节能技术;锂离子电池具有能量密度高、自放电小、无记忆效应、工作温度范围宽、循环寿命长及对环境友好的优点,是当前最好的新型绿色环保高能二次电池,是新能源低炭经济的重要组成部分。因此,研制低成本、无环境公害的高比能量锂离子电池成为当前的热点。
锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成,作为锂电池的四大关键材料之一,负极材料占锂电池成本比例为 5%-15%(不同的类型电池占比略有所差异),其技术也最为成熟。负极材料按其原材料种类和制造工艺可大致分为碳材料和非碳材料,而由于碳材料对锂的点位比较低(一般小于 1V),同时具有导电性好、结晶度较高、具有良好的层状结构等特性,适合锂的嵌入脱嵌,是比较理想的负极材料。硅碳作为锂离子电池负极材料,具有高储锂容量(其室温理论容量高达3580mAh/g,远超石墨(372 mAh/g))、良好电子通道、较小应变及促使SEI膜稳定生长的环境。基于上述优点,该材料有望取代石墨成为下一代高能量密度锂离子电池负极材料。众所周知,不断的提高电池能量密度,是锂电产业技术研革所孜孜不倦的方向。在当前的锂电材料体系中,负极材料多为采用石墨材料(以人造石墨和天然石墨为主),在电池理论设计过程中,基本上已经非常充分发挥了其可实现的能量密度,所当前的石墨负极材料在提升电池能量密度方面已经遇到明显的瓶颈。
与石墨负极材料相比,硅基负极材料的能量密度优势明显。石墨的理论能量密度是372 mAh/g,而硅负极的理论能量密度超其10倍,高达4200mAh/g。所以硅碳负极的应用,可以提升电池中活性物质含量,所以能大大提升单体电芯的容量,这也是硅碳负极材料越来越多被锂电领域所关注的重要原因。
锂电池经过十几年的发展,到目前为止市场常规型锂离子电池在能量密度提升上已到达其瓶颈,其中最大的问题在于碳负极材料储锂容量已基本达到极限,其石墨碳类负极材料容量已做到360mAh/g,已经接近372mAh/g的理论克容量,再想提升其空间已很难实现。
而在这种背景下,克容量高达3500mAh/g以上的硅基负极材料应运而生,与石墨负极材料相比,(石油化工项目网)硅碳负极材料的理论能量密度超其10倍以上。为了尽可能的提升电池的能量密度,现国内众多企业已开始加大对硅碳负极材料的研发与应用。
项目方即是在结合我国新材料产业发展前景较好的行业背景、硅碳负极材料产品市场需求日益旺盛、国家产业政策利好以及当前项目公司及项目实施地具备多方资源优势的情况下,提出的本次“年产3000吨锂电池硅碳负极材料项目”,本次项目的建设对于加快我国新能源、新材料产业结构优化升级,大力推进新型工业化发展进程,带动当地国民经济可持续发展具有积极的意义。该项目建设具备良好的市场发展空间,项目产品具有广泛的应用价值,具有良好的应用前景,其推广应用将产生巨大的社会效益和经济效益。项目采用的技术成熟,环境零影响,运行费用少,抗风险能力强,符合国家的产业政策和环境保护政策,具有明显的投资优势。

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