负极材料是锂离子电池的重要原材料之一,对于锂离子电池的能量密度、循环性能、充放电倍率等均有较大影响。在充电过程中,锂离子从正极材料中经过电解液嵌入至负极材料中,电子由负极材料运动至正极材料,锂离子可嵌入负极材料的数量越多,电池的充电容量越高。锂电池负极材料主要分为碳材料和非碳材料,目前应用最多的是石墨材料,二次造粒石墨负极材料是高端石墨材料,可以进一步提升电池性能。
石墨负极材料主要分为人造石墨和天然石墨,其中天然石墨容量略高于人造石墨,人造石墨循环性能好于天然石墨,天然石墨膨胀率高于人造石墨,人造石墨的成本以及售价高于天然石墨。人造石墨制造流程可分为四大步,分别为预处理、造粒、石墨化和球磨筛分,其中造粒和石墨化技术难度较高。近年来,伴随着下游锂离子电池技术的持续提升,对于负极材料也提出了更高要求,高端人造石墨材料逐渐发展。高端人造石墨主要采用针状焦,通过二次造粒、探花包覆、二次包覆、掺杂改性等工艺提升石墨负极材料性能。
石墨二次造粒工艺是在将骨料粉碎获得小颗粒基材后,以沥青为黏结剂,根据目标粒径尺寸,在反应釜内进行二次造粒,经过后续石墨化等工艺,获得成品二次造粒负极材料。小颗粒比表面积大,锂离子迁移通道多、路径短、倍率性能好,大颗粒压实密度高,容量大,通过造粒工艺制备的二次造粒石墨负极材料可以兼顾大颗粒和小颗粒的优点。
新思界产业研究中心整理发布的《
2024-2028年中国二次造粒石墨负极材料市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,消费电子、动力电池和储能电池等市场需求的持续增长推动了锂电池市场的需求增长,同时对于大容量、快速充电的需求使得如二次造粒石墨负极材料需求增长。预计今后几年,二次造粒石墨负极材料市场仍有较大的增长潜力。
目前,二次造粒石墨负极材料生产企业主要包括江西紫宸、贝特瑞等。江西紫宸是一家锂离子二次电池负极材料企业,成立于2012年年底,紫宸二次造粒技术较为成熟,生产的产品具备高容量、高倍率、高压实密度、低膨胀和长循环等特性,大幅提高动力电池快充性能和循环寿命。贝特瑞成立于2019年,主要产品有人造石墨、天然石墨和复合负极石墨材料,其中人造石墨采用了二次造粒、粉体加工整形等工艺和技术,得到了倍率高、循环性能好的负极材料。