硫化聚丙烯腈正极材料又称SPAN正极材料,是一种高能锂金属电池正极材料,由硫化聚丙烯腈(SPAN)、炭黑、粘结剂等部分组成。
硫化聚丙烯腈是硫化聚丙烯腈正极材料主要材料。硫化聚丙烯腈于2003年由上海交通大学科研团队首次合成,具有共价C-S和N-S键,即使在贫电解质条件下,硫化聚丙烯腈也能实现高电化学性能。凭借高容量、低成本、可持续性、不含过渡金属、比表面积高等性质,硫化聚丙烯腈成为理想的锂硫电池(LiSBs)正极材料。
硫化聚丙烯腈主要原料为硫磺和丙烯腈,硫磺和丙烯腈是常见的化工原材料,我国生产供应充足,利于硫化聚丙烯腈正极材料推广和市场发展。具体来看,2023年,我国硫磺产量达950万吨以上,同比增长11.5%;2024年上半年,我国丙烯腈总产量约169万吨,同比增长6.8%,产能主要分布在东北、华东地区。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年中国硫化聚丙烯腈(SPAN)正极材料行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,基于其应用潜力,硫化聚丙烯腈正极材料研究不断深入,相关研究团队包括北京航空航天大学朱禹洁团队、天津工业大学张兴祥团队、华中科技大学谢佳教授团队、大连化学物理研究所吴忠帅研究员等。近年来,我国硫化聚丙烯腈正极材料取得了巨大研究进展,但尽管如此,目前硫化聚丙烯腈正极材料实际应用仍较少,产业化进程较缓慢。
上海硫元科技有限公司(上海硫元)是基于上海交通大学科研成果转化的初创企业,致力于开发高性能硫化聚丙烯腈正极材料。上海硫元在硫化聚丙烯腈正极材料领域具有原创性技术,突破了传统单质硫“固相-液相-固相”转化反应机制,开创了硫化聚丙烯腈“固相-固相”转化反应新机制。2024年上海硫元完成了由科创星领投的数千万元天使轮融资,融资将用于支持硫化聚丙烯腈正极材料中试线的技术放大验证,及新型硫基电池体系的开发。
新思界
行业分析人士表示,硫化聚丙烯腈正极材料具有适配性广泛、循环寿命长、低成本、高安全性等特点,可用于储能电池、动力电池等开发,应用在新能源汽车、家庭储能系统、工业储能、充电基础设施等场景,产业开发空间广阔。近年来,随着研究深入,硫化聚丙烯腈正极材料性能持续优化,为其大规模应用奠定了基础。