需求的背景和应用场景
随着新能源汽车产业的蓬勃发展以及储能系统需求的日益增长,锂离子电池作为核心能源载体,其性能的提升成为行业关注的焦点。锂电池负极材料作为电池的关键组成部分,直接影响着电池的能量密度、循环稳定性和安全性。特别是在追求更高能量密度和更长循环寿命的背景下,负极材料的改性与升级显得尤为重要。福建古雷经济开发区,作为新能源材料产业的重要基地,拟投资2.6亿元新建锂离子电池负极包覆材料项目,旨在通过技术创新,提升负极材料的综合性能,满足市场对高性能锂电池的迫切需求。该项目主要针对当前负极材料存在的比容量有限、循环过程中结构不稳定、以及与电解液反应导致性能衰减等痛点问题,通过开发先进的包覆技术,提升负极材料的电化学性能,为新能源汽车、储能系统等领域提供更加可靠、高效的能源解决方案。
要解决的关键技术问题
- 沥青基活性炭技术:研发高效、低成本的沥青基活性炭制备工艺,利用沥青作为原料,通过特定的活化处理,获得具有高比表面积、丰富孔隙结构和良好导电性的活性炭材料。该活性炭将作为负极包覆材料的核心成分,有效提升负极的储锂能力和循环稳定性。
- 轻质油做碳纳米管前驱体技术:探索轻质油作为碳纳米管前驱体的新途径,通过控制轻质油的热解和催化过程,制备出高质量、高纯度的碳纳米管。碳纳米管的引入可以进一步增强负极材料的导电网络,提高电子传输效率,同时其独特的管状结构也有助于缓解充放电过程中的体积变化,提升电池的循环性能。
- 碳纤维纺丝沥青设备需求:开发适用于碳纤维纺丝沥青生产的专用设备,确保纺丝沥青的连续、稳定生产,以及碳纤维的均匀分布和良好形态控制。该设备需具备高度的自动化和智能化水平,以实现生产过程的精准控制和产品质量的稳定提升,为负极包覆材料提供高质量的碳纤维增强相。
效果要求
本项目通过共同研发的方式,旨在实现以下效果:
- 技术创新:开发出具有自主知识产权的沥青基活性炭、轻质油碳纳米管前驱体及碳纤维纺丝沥青制备技术,打破国外技术垄断,提升我国在新能源材料领域的技术创新能力。
- 性能提升:显著提高锂电池负极材料的比容量、循环稳定性和安全性,满足高端新能源汽车和储能系统对高性能电池的需求。
- 成本优势:通过优化生产工艺和原材料选择,降低负极包覆材料的生产成本,提高市场竞争力。
- 产业带动:促进福建古雷经济开发区乃至全国新能源材料产业链的上下游协同发展,带动相关产业的技术升级和经济增长。
最终,该项目将助力我国新能源产业的快速发展,为实现碳中和目标贡献力量。