鋰電世界  新興負(fù)極材料的研發(fā)成為提升鋰電池能量密度的重要方向。日本日前開(kāi)發(fā)出使用硅酮作為鋰電池材料的技術(shù)，電量?jī)?chǔ)存能力為碳素材料的10倍，鋰電池續(xù)航能力問(wèn)題有望得到解決。而我國(guó)有多家公司在進(jìn)行用鈦酸鋰作為鋰電池負(fù)極材料的研究，也相應(yīng)提高了鋰電池循環(huán)壽命和高低溫性能。

    電量有望提升10倍

    日本信越化學(xué)工業(yè)日前宣布開(kāi)發(fā)出一種智能手機(jī)、電動(dòng)汽車(chē)使用的鋰電池新材料，該材料不但可以縮減電池體積，最重要的是能夠?qū)囯x子電池電量提升10倍，預(yù)計(jì)將在3至4年后量產(chǎn)，主要供應(yīng)給電池廠商。

    據(jù)了解，信越化學(xué)開(kāi)發(fā)出的是一種薄板材料，專門(mén)用于鋰電池。目前主流的鋰離子電池用的都是碳素材料，信越化學(xué)使用硅酮代替了碳素材料，盡管硅酮比碳素材料造價(jià)更高，但是其電量?jī)?chǔ)存能力卻達(dá)到碳素材料的10倍，有望解決智能手機(jī)用戶頻繁充電的煩惱，并大大提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力。

    賽迪經(jīng)智分析師張謙在接受中國(guó)證券報(bào)記者采訪時(shí)表示，如果硅酮平板材料能夠提升10倍的電量容量且循環(huán)性能優(yōu)異，則將代表負(fù)極材料的技術(shù)發(fā)展方向，前景非常不錯(cuò)。但是，硅酮本身的成膜性較差，能不能穩(wěn)定的生產(chǎn)，將是一個(gè)重要的制約因素，畢竟低廉的成本才是電池大規(guī)模應(yīng)用的前提。

    據(jù)了解，目前中國(guó)、日本和韓國(guó)生產(chǎn)的鋰離子電池占全球產(chǎn)量的90%以上，2012年全球鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到207億美元。市場(chǎng)調(diào)研公司Strategy Analytics數(shù)據(jù)顯示，今年二季度全球智能手機(jī)出貨量為2.296億部。粗略估算，今年全年出貨量可達(dá)9億部。目前主導(dǎo)智能手機(jī)鋰離子電池市場(chǎng)的廠商主要為韓國(guó)三星電子SDI以及日本松下公司，它們生產(chǎn)的鋰離子電池使用的原材料中，有近50%都是由日本企業(yè)生產(chǎn)。而電量不足一直是智能手機(jī)的嚴(yán)重缺陷，面對(duì)如此大的市場(chǎng)需求，大容量電池材料的開(kāi)發(fā)勢(shì)在必行。

    負(fù)極材料成研發(fā)重點(diǎn)

    電池容量的突破點(diǎn)往往就在材料上。目前，在商業(yè)應(yīng)用中，石墨類(lèi)碳材料技術(shù)較為成熟，市場(chǎng)價(jià)格也比較穩(wěn)定。因鋰離子動(dòng)力電池對(duì)性能要求不斷提升，高容量、高安全、穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉的負(fù)極材料成為研究討論的熱點(diǎn)。從負(fù)極材料看，現(xiàn)在碳負(fù)極材料達(dá)到360mAh/g，已經(jīng)接近372mAh/g的理論克容量，提升的空間很小。在這種背景下，大容量新興負(fù)極材料應(yīng)運(yùn)而生。

    張謙介紹，目前正在研發(fā)的負(fù)極材料主要是硅基和鋅基材料，實(shí)際容量達(dá)到1000mAh/g，與傳統(tǒng)的石墨材料相比容量只能提升3-4倍的水平。而且，硅基和鋅基材料的主要問(wèn)題是循環(huán)過(guò)程中體積膨脹大，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定導(dǎo)致循環(huán)性能很差。

    中國(guó)寶安全資子公司深圳市貝特瑞納米科技有限公司在負(fù)極材料研發(fā)方面值得一提，其在2012年報(bào)中稱，硅碳材料開(kāi)發(fā)取得突破性進(jìn)展，有望在2013年推向市場(chǎng)。

    鈦酸鋰是另一種新興負(fù)極材料，由于一般不會(huì)生成固體電解質(zhì)界面膜，有利于大電流放電，可提高電池循環(huán)壽命和高低溫性能。目前，涉及鈦酸鋰的A股上市公司主要包括當(dāng)升科技、中國(guó)寶安和眾和股份等。

    近日安徽天康新能源有限公司與北京大學(xué)等高校合作研發(fā)的納米鈦酸鋰電池，通過(guò)國(guó)家動(dòng)力及儲(chǔ)能電池檢測(cè)中心的檢測(cè)，經(jīng)測(cè)試，其使用壽命超過(guò)15年。

    業(yè)內(nèi)人士介紹，盡管鈦酸鋰因電壓高、比容量低等特性，限制了它在3C、手機(jī)等方面的應(yīng)用，但鈦酸鋰在電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能領(lǐng)域使用前景廣闊。