消除里程焦虑！科学家开发出新型锂电池：五分钟内完成充电【附锂电池正极材料技术赛道观察图谱】

发布日期：2024-06-30 00:41:17作者:爱游戏app官方网站

　　锂离子电池一直是电动汽车和智能手机最受欢迎的电源之一。它们轻便、可靠且相对节能。

　　最近康奈尔工程学院的一个团队取得了一项重大突破，他们创造了一种新型锂电池，可以在短短五分钟内完成充电，比市场上任何此类电池都要快。同时，这种电池在长时间的充电和放电周期内能够保持稳定的性能。该锂电池可以缓解驾驶员的“里程焦虑”，并且对电动汽车的发展有着重要的意义。

　　康奈尔大学工程学院院长表示：“如果你可以在五分钟内给电动汽车电池充电，我的意思是，天哪，你不需要拥有足够大的电池来行驶300英里。你可接受更少的电池，这能够更好的降低电动汽车的成本，实现更广泛的采用。”

　　该团队的研究成果发表在《焦耳》杂志上，主要作者是化学与生物分子工程博士生金硕。金硕表示：“我们的目标是创建能够以符合日常生活方式充电和放电的电池电极设计。实际上，我们大家都希望我们的电子设备能快速充电并长时间运行。为了实现这一目标，我们已经确定了一种独特的铟阳极材料，它可以与各种阴极材料有效搭配，以创建快充和缓慢放电的电池。”

　　这项研究的成功为电动汽车和智能手机等设备的未来发展提供了新的可能性。这种快充的锂电池有望成为未来电动汽车和移动设备的主流电源，有望为环境保护和能源节约做出重要贡献。随着技术的不断进步，人们对电动汽车和智能手机的使用也将变得更加便捷和高效。

　　正极材料是锂离子电池最为关键的原材料，锂电池正极材料上游为锂、钴、镍等矿物原材料，结合导电剂、粘结剂等制成前驱体。前驱体经过一定工艺合成后制得正极材料，应用于不同的领域。

　　锂电池正极材料是锂电池电化学性能的决定性因素，对电池的能量密度及安全性能起主导作用，且正极材料的成本占比也较高。目前，全球主流的锂电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂与三元材料等四种。

　　下游锂电池制造领域主要分为动力锂电池、消费锂电池与储能锂电池，最终应用于新能源汽车、手机、便捷式电脑与储电站等领域。

　　目前，锂、钴、镍、锰、铁等金属资源是锂电池正极最主要的原材料。新研究表明，作为电池阳极，铟具有两个关键特性：极低的迁移能垒，它决定了离子在固态中扩散的速率；和适度的交换电流密度，这些特性（快速扩散和缓慢的表面反应动力学）的结合对于快充和长期存储至关重要。该新型锂电池，采用了铟金融材料处于锂电池正极材料产业链上游环节。

　　从锂电池正极材料的产量竞争格局来看，2020年，厦钨新能的市场占有率最高，达到了9.6%，其次是德方纳米和杉杉股份，市场占有率占比为6.3%和6%。

　　从主要企业净利润情况去看，锂电池正极材料行业的平均利润规模较低，且主要企业的净利润水准波动较大。此外，不同企业之间的利润水平差距也较大。例如，2021年上半年，杉杉股份的净利润达到了7.60亿元，而科恒股份仅为0.08亿元，行业中的头部企业效应逐渐显现。

　　根据《新能源汽车产业高质量发展规划(2021-2035年)》，到2025年，中国新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右，新能源汽车对锂电池的需求将持续增长，预计到2027年，中国新能源汽车行业锂电池正极材料需求量将超过100万吨。

　　根据前瞻产业热力图显示，目前电池电极材料关键技术强相关的城市集群大多分布在在华北、华中、长三角和粤港澳大湾区，尤其是河北省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于电池电极材料研发，成为潜在的电池电极材料技术发展中心。根据热力图的分布华北地区有极大的可能性成为电池电极材料技术的先导区域。着重关注河北省邯郸市磁县、湖南省长沙市雨花区、内蒙古自治区乌兰察布市商都县等地的相关企业，以及这一些地方对电池电极材料产业高质量发展的投资环境和潜力市场。