수년간의 개발 끝에 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도가 크게 향상되었습니다. 통계에 따르면 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도는 1991년부터 2015년까지 3배 증가했으며, GAGR(연간 복합 성장률)은 약 3%입니다. 그러나 실제 기술 발전의 관점에서 볼 때 현재 리튬이온 배터리 에너지 밀도의 증가율은 크게 둔화되었으며 주류 제품은 에너지 밀도 상한선에 근접했습니다. 재료와 기술의 족쇄를 깨뜨림으로써만 배터리 에너지 밀도의 지속적인 혁신을 이룰 수 있습니다. 오랫동안 양극재는 비용량이 낮아 배터리 성능 향상에 제약으로 여겨져 왔다. 많은 연구 투자 끝에 층상산화물(리튬코발트산화물), 인산철리튬, 인산철망간, 삼원계 물질, 고니켈 삼원계 물질 등 양극재가 속속 개발됐다. 양극재 비용량은 120mAh에서 120mAh로 늘어났다. /g(mAh/g)은 210mAh/g까지 점차 증가합니다. 최근 배터리 기술의 발전이 한계에 가까워지고 양극재의 용량 향상이 병목 현상에 부딪히면서 비용량이 더 높은 양극재의 개발 및 적용이 리튬이온 배터리의 에너지 밀도 상한선을 돌파하는 열쇠가 되었습니다.
리튬이온 배터리를 충전하면 양극에서 생성된 리튬이온이 전해질을 통해 음극에 매립됩니다. 음극에 리튬 이온이 많이 내장될수록 충전 용량이 높아집니다. 음극재는 주로 리튬이온 배터리의 1차 쿨롱 효율, 에너지 밀도, 사이클 성능 등에 영향을 미치며, 리튬이온 배터리의 가장 중요한 원료 중 하나이다. 현재 상용 리튬 이온 배터리에 사용되는 양극 재료는 주로 흑연 유사 탄소 재료, 주로 인조 흑연 및 천연 흑연; 하드 카본, 소프트 카본 등의 무질서한 탄소 재료; 티탄산리튬재료; 주로 탄소 코팅된 산화규소 복합재료, 나노실리콘 탄소 복합재료 등을 포함한 실리콘 기반 재료. 신에너지 자동차와 에너지 저장 산업의 급속한 발전은 리튬이온 배터리의 폭발적인 성장을 주도해 왔습니다.
실리콘 양극은 적당한 리튬 삽입 전위(~0.4V vs. Li+/Li)를 갖습니다. 충전 과정에서 리튬 침전의 숨겨진 위험이 없으므로 리튬 이온 배터리의 안전 성능이 향상됩니다. 차세대 고성능 리튬이온 배터리로 흑연을 대체할 것이 가장 유망하다. 음극재료. 그러나 실리콘의 리튬화는 큰 부피 팽창(>300%), 열악한 전도성, 낮은 리튬 이온 확산 계수 등의 고유한 단점을 갖고 있어 실리콘 기반 양극 재료가 아직 대규모 시장 적용을 달성하지 못하고 있습니다.
현재 리튬전지 음극재 산업은 전환의 중요한 시점에 있다. 선두기업은 자본적, 기술적 우위가 뚜렷하고 후발기업의 진입장벽은 지속적으로 높아진다. 석유화학회사는 인조흑연용 침상코크스 원료 분야의 장점을 결합하고 흑연화 제조회사를 인수하고, 업계 선도기업 및 연구개발기관과 전략적 제휴를 맺어 인조흑연의 일관생산을 이루고 더 나은 성과를 얻음으로써 산업에 빠르게 진출할 수 있다. 지속 가능한 발전을 위한 많은 기회. 실리콘-탄소 음극재 측면에서는 기술 진흥과 변혁을 가속화하고, 협력 파트너에 대한 평가 기준을 완화하고, 진보적인 기술 라이선스 수수료 제도를 모색하고, 협력 문턱을 낮추고, 상업적 응용을 촉진해야 합니다. .
