沉寂已久的石墨烯卷土重來，但這一次可能會(huì)靠譜一些。

日前，天津玉漢堯石墨烯儲(chǔ)能材料科技有限公司(下稱“天津玉漢堯”)寧夏基地一期項(xiàng)目投產(chǎn)、二期項(xiàng)目開工。其中，一期投產(chǎn)為3000噸/年的鈷酸鋰正極材料產(chǎn)線，二期計(jì)劃建設(shè)1.2萬噸/年正極材料及5000噸石墨烯導(dǎo)電漿料項(xiàng)目。

據(jù)了解，天津玉漢堯已通過專利特殊工藝技術(shù)對(duì)石墨烯納米片和三元材料進(jìn)行有效復(fù)合，攻克了石墨烯難分散的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了石墨烯與正極材料顆粒的良好包覆。

與此前各家企業(yè)直接宣稱公司將研發(fā)量產(chǎn)石墨烯電池相比，天津玉漢堯投產(chǎn)的石墨烯導(dǎo)電漿料以及石墨烯改性正極材料無疑更接地氣一些。

事實(shí)上，石墨烯作為新型材料，當(dāng)前各方面技術(shù)都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足鋰電需求，但作為輔材其實(shí)意義重大。

目前，石墨烯導(dǎo)電漿料已經(jīng)研發(fā)成功并開始成熟產(chǎn)業(yè)化，甚至已經(jīng)有電池企業(yè)開始導(dǎo)入使用如比亞迪。

電池企業(yè)為了提高鋰離子電池正極材料的導(dǎo)電率和鋰離子擴(kuò)散速率，通常在正極材料制備階段使用碳包覆和離子摻雜等策略，在電池制造階段為添加導(dǎo)電劑(如乙炔黑、導(dǎo)電炭黑SuperP、碳納米管和石墨烯等)。

導(dǎo)電炭黑和碳納米管目前已經(jīng)作為成熟的導(dǎo)電劑在鋰電池領(lǐng)域開始大規(guī)模應(yīng)用，而石墨烯導(dǎo)電劑具備可降低極片電阻、提高電池倍率和循環(huán)壽命和極片壓實(shí)密度、減少導(dǎo)電劑用量等，或?qū)⒊蔀樾乱淮匿囯x子電池導(dǎo)電劑，具有廣闊的應(yīng)用前景。

下面就來看看本周鋰電行業(yè)都有哪些新技術(shù)和大事件吧。

1、富鋰錳基電池商業(yè)化

日前，奇瑞商用車(安徽)有限公司與浙江遨優(yōu)動(dòng)力系統(tǒng)有限公司簽訂戰(zhàn)略采購(gòu)協(xié)議，達(dá)成就2018年3000臺(tái)MPV電池及2019年2萬套MPV及1萬套專用車合計(jì)20億WH動(dòng)力電池采購(gòu)合作。開瑞新能源認(rèn)為雙方2019年可以深度合作，非常對(duì)富鋰錳基非常認(rèn)可，富鋰錳基2019年不低1萬套的采購(gòu)量。

同時(shí)，在310批《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》中，遨優(yōu)動(dòng)力分別為新日(無錫)發(fā)展有限公司和江蘇陸地方舟新能源車輛股份有限公司配套了一款純電動(dòng)廂式物流車，搭載其自主研發(fā)生產(chǎn)的富鋰錳基電池，這也是國(guó)內(nèi)富鋰錳基電池在新能源汽車領(lǐng)域的首次配套應(yīng)用。

點(diǎn)評(píng)：富鋰錳基正極被業(yè)內(nèi)公認(rèn)為是下一代正極材料，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池單體比能量超過350wh/kg的新型正極材料，但業(yè)內(nèi)經(jīng)過多年的研究一直難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。而此次遨優(yōu)動(dòng)力生產(chǎn)的富鋰錳基電池成功配套車型進(jìn)入公告，并與奇瑞簽下1萬套的富鋰錳基電池采購(gòu)訂單，意味著富鋰錳基電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，這對(duì)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)有積極意義，或?qū)⑦M(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展。

2、東芝研發(fā)TiNb2O7高密度復(fù)合電極

據(jù)外媒報(bào)道，日本東芝旗下位于川崎的企業(yè)研發(fā)中心已研發(fā)了一款高密度的TiNb2O7(HD-TNO)復(fù)合電極，該電極由微型TNO球形次生顆粒物組成，該顆粒物表面有一層碳涂層。據(jù)稱，該負(fù)極的性能十分出色、使用壽命長(zhǎng)、電池容量大，是LTO復(fù)合物負(fù)極性能表現(xiàn)的兩倍多。

該研究團(tuán)隊(duì)還利用HD-TNO負(fù)極及LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM)正極制作了大尺寸的鋰離子電池，其電池容量為49?Ah，適用于汽車應(yīng)用。該電芯的能量密度高達(dá)350WhL-1，當(dāng)荷電狀態(tài)為50%時(shí)，其輸入功率密度高達(dá)10kWL?1，持續(xù)時(shí)間為10秒。

高放電率測(cè)試表明，在10倍率下，其容量保持率高達(dá)93%。在1倍率下，在完成7000次充放電后，其容量保持率高達(dá)86%。據(jù)估計(jì)，在完成1.4萬次充放電后，其容量保持率為80%。

研發(fā)人員還采用帶碳涂層的微型TNO球形次生顆粒物生產(chǎn)高密度電極，該顆粒物的高振實(shí)密度，從而降低了碳素導(dǎo)體及碳結(jié)合料添加劑的用量。

點(diǎn)評(píng)：在提升電池能量密度方面，除了正負(fù)極材料體系改進(jìn)之外，極片是關(guān)鍵的一環(huán)，提高極片的壓實(shí)密度對(duì)提高電池能量密度有積極作用。從東芝透露的新型極片的參數(shù)來看，該極片在壓實(shí)密度、循環(huán)壽命、快充倍率等方面都非常優(yōu)異，一旦大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，或?qū)⒊蔀殡姵仄髽I(yè)提升能量密度的一大利器。

3、純碳負(fù)極材料可使電動(dòng)車實(shí)現(xiàn)600公里續(xù)航

據(jù)科達(dá)煤炭化學(xué)研究院消息，一種由純碳作為主要成分的高容量高密度鋰電池用特種碳負(fù)極材料在該院?jiǎn)柺溃湫Q使用該材料生產(chǎn)的鋰電池可以實(shí)現(xiàn)汽車?yán)m(xù)航里程突破600公里。

據(jù)了解，新單體電池的儲(chǔ)能材料在研發(fā)上拋棄了傳統(tǒng)的天然石墨，通過物理方法和化學(xué)方法將純碳制成高容量高密度的鋰電池負(fù)極材料。實(shí)驗(yàn)表明，這種全新負(fù)極材料的克容量可達(dá)2200mAh/g，負(fù)極片壓實(shí)密度超過2.0g/cm3，配以正極用三元材料加鈷酸鋰，鋰電池的質(zhì)量能量密度可超過350Wh/kg。

點(diǎn)評(píng)：當(dāng)前業(yè)內(nèi)達(dá)成的共識(shí)是，電池單體比能量要達(dá)到300wh/kg以上，必須采用高鎳三元搭配硅碳負(fù)極的材料體系或者富鋰錳基及固態(tài)電池等。目前高鎳三元和硅碳負(fù)極已經(jīng)開始批量生產(chǎn)，也有電池企業(yè)成功研發(fā)出了300wh/kg的單體樣品，但還無法成熟應(yīng)用和商業(yè)化，主要是硅碳負(fù)極的問題還沒完全攻克。如果純碳材料能夠解決硅碳負(fù)極的膨脹以及成本問題，或?qū)⒓铀?00wh/kg的時(shí)代到來。