2024硅负极用多孔碳材料技术研讨会在广东深圳顺利召开并圆满闭幕。
本次会议由材能时代主办，由苏州兴业材料科技股份公司晚宴冠名，由南方科技大学、苏州纽姆特纳米科技有限公司、深圳沃飞科技有限公司、东莞市志远高热机械科技有限公司、咸阳科源新材装备有限公司、理化联科（北京）仪器科技有限公司、四川贝亿特科技有限公司协办，本次共得到了33+参展单位的支持，来自300+单位、500+杰出代表参加了会议，会议现场人气高涨。会议诚挚邀请多孔碳材料产业链相关的专家学者、工程技术人员等共聚一堂，充分交流、 集思广益、相互切磋。
14日上午：
报告具体内容如下：
市场机遇：”双碳”背景下的锂电池超高速发展
国家“双碳”目标推动了新能源领域的蓬勃发展，带动了新能源汽车和储能两个万亿级市场，也带动了下游锂电池市场
锂电池产业规模：
2022 年： 1.2 万亿元
2023年：超过1.4万亿元
2016-2023 年：年均复合增长率 32.32%
截至2024年7月，新能源乘用车渗透率首次超过燃油车，达到51.1%
新能源汽车动力电池：
我国新能源汽车销售
2022 年： 687.26 万辆，渗透率25.6%
2023年：944.81万辆，渗透率31.45%
我国新能源汽车动力电池装机
2022年：294.66GWh
2023年：387.65GWh，同比增长31.56%
截至2024年7月：245.0GWh
储能锂电池：
我国储能锂电池出货
2022年：130GWh
2023年：206GWh，预计2024年将保持增长率26%，出货量达到300GWh
市场机遇：锂电池的快速发展带来负极材料的爆发式增长
我国负极材料出货
2022 年： 143.3 万吨
2023年：171.1万吨，同比增长19.4%
我国负极材料出货全球占比
2020 年：85.7%
2023 年：97.3%
国家政策：大力发展动力电池产业链，突破关键材料和技术，包括高容量正负极材料
《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》
开展正负极材料、电解液、隔膜、膜电极等关键核心技术研发
加强高强度、轻量化、高安全、低成本、长寿命的动力电池和燃料电池系统短板技术攻关，加快固态动力电池技术研发及产业化
《节能与新能源汽车技术路线图2.0》
关键核心技术自主化水平显著提升，形成协同高效、安全可控的产业链
《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》
在关键电池材料，关键生产设备等领域构建若干技术创新中心，突破高容量正负极材料，高安全性隔膜和功能性电解液技术
建设具有全球竞争力的动力电池产业链。培育发展一批具有持续创新能力的动力电池企业和关键材料龙头企业
《促进汽车动力电池产业发展行动方案》
到2020年，新型锂离子动力电池单体比能量超300Wh/公斤，系统比能量达260Wh/公斤
到2025年，单体比能量达500Wh/公斤, 正极比容>350mAh/g，负极比容>1200mAh/g
负极比容量对锂离子电池能量密度的影响
顺鑫开发的两种高比容新型负极材料
三维掺杂石墨烯（3D-鑫碳）
不含硅
比容量1200mAh/g以上
优异的快充性能
优异的低温性能
硅碳复合
领先的煤沥青基多孔碳材料，具有超高比表面，孔容 和强度，合适的孔径分布，优异的导电子，导离子性能
高硅担载量（50%），高首效（>90%），高比容量（>1800mAh/g)
锂离子电池负极材料: 三维石墨烯负极（3D-鑫碳）
三维石墨烯（3D-鑫碳）产品介绍：可替代石墨的新型高比容负极材料
煤沥青基负极材料
我司自主研发的煤热溶催化工艺将煤转化成油，同时得到富含大稠环芳烃的煤沥青，该煤沥青含碳量高（90%以上），灰分低，是制备高附加值碳材料的优异前驱体。
从该煤沥青出发，我司开发了制备新型负极材料的工艺，得到了高比表面积，高孔容，高比容量的一类3D多孔碳材料。高比表面和高孔容提供了大量的储锂位点，3D连通的多孔骨架有利于锂离子和电子的传输，从而赋予该材料优异的电化学性能。
产品开发过程
在产品开发的全过程，通过大量的实验，我们全面掌握了工艺参数的优化，以达到提升产品性能，同时又能降本。所制备的材料，成本低廉，电化学性能稳定。
目前已完成生产设备配置，拟进行产线搭建，以及工艺验证，部分型号的产品已可以进行批量生产。
产品已送下游电池厂家进行测试。
锂电负极材料：几种商业化负极材料产品的比较
锂离子电池负极材料: 硅碳复合负极
硅具有4200mAh/g的理论比容量，是石墨（372mAh/g）的十倍，可以极大地提升锂离子电池的能量密度
硅在嵌锂过程中，伴随巨大的体积膨胀，会导致极片粉化脱落，循环稳定性变差，最终导致电池性能衰减
研究策略：
硅纳米化（原位生成，研磨，气相沉积）
掺杂，包覆层
壳核结构，中空，多孔结构的设计
性能更好的粘接剂
电解质添加剂
大规模量产存在一定难度
新型硅碳（II）- 沉积纳米硅(CVD)
硅烷在适当的温度下裂解沉积在多孔碳骨架上，非晶纳米硅 （<2nm）
碳骨架 - 超级多孔碳
煤沥青基超级多孔碳
多孔碳前驱体：
生物质 （淀粉，椰壳等；可再生，但样品均一性，可重复性差）
树脂 (酚醛树脂，环氧树脂，呋喃树脂等；生产工艺成熟、原料选择范围广 、化学结构可控，但碳结构强度不高）
煤，石油沥青
煤沥青基多孔碳
煤沥青价格低廉，来源广泛
采用顺鑫独特工艺制得的煤热溶催化沥青作为碳源，制得的碳具有独特的三维石墨烯结构，具有高强度，高导电性，高柔韧性，发达的孔隙结构
用于沉积硅，可以提高硅的负载量，更好地容纳硅的体积膨胀，更好的导电子导离子网络，从而提升比容量，首效和循环稳定性
