清華大學(xué)深圳國際研究生院康飛宇教授將做題為“碳材料在儲能電池中的應(yīng)用”的演講,帶來其關(guān)于碳材料在儲能電池中應(yīng)用的最新進(jìn)展。
近年來國內(nèi)電化學(xué)儲能規(guī)模增長迅速,由2014年的MW過渡到2018年“GW”(吉瓦)時(shí)代,進(jìn)入規(guī)?;焖侔l(fā)展階段。截至2019年底,國內(nèi)已投運(yùn)儲能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模32.4GW,占全球市場總規(guī)模的17.6%,并以近80%的年復(fù)合增長率繼續(xù)增長。
在各類電化學(xué)儲能技術(shù)中,2019年鋰離子電池的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大,為1378.3MW。
而市場的迅速放量倒逼技術(shù)的提升,電化學(xué)儲能器件的存儲量和性能對鋰電池的存儲量和性能提出更高要求。
碳材料因其自身結(jié)構(gòu)多樣化、表面形態(tài)豐富、化學(xué)穩(wěn)定性好、可調(diào)控性強(qiáng)等特點(diǎn),且具備優(yōu)異的電輸運(yùn)特性和高活性表面,一直以來是各類電化學(xué)儲能器件中最理想的材料,也是重要組成部分。
目前碳材料主要以炭黑、石墨、碳納米管、石墨烯、活性炭、碳纖維等多種形式被用于電化學(xué)儲能器件中,其中以碳納米管和石墨烯為代表的新型材料,憑借優(yōu)異的導(dǎo)電性、高比表面積等特點(diǎn),在電化學(xué)儲能領(lǐng)域表現(xiàn)巨大的潛力。
數(shù)據(jù)表現(xiàn)最直觀。2019年中國鋰電池用導(dǎo)電劑粉體出貨同比增長6.9%,為8278噸,其中常規(guī)導(dǎo)電劑中導(dǎo)電炭黑和導(dǎo)電石墨銷量(不含復(fù)合導(dǎo)電劑)分別為6040噸和690噸,碳納米管粉體導(dǎo)電劑(含其復(fù)合導(dǎo)電劑)出貨量同比增長10.2%,為1432噸,折合碳納米管導(dǎo)電漿料達(dá)3.58萬噸(以4%固含量折算),成為導(dǎo)電劑市場中增長最為強(qiáng)勁的部分。
記者預(yù)計(jì),在未來幾年,中國新型導(dǎo)電劑,特別是碳納米管導(dǎo)電劑將逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)導(dǎo)電劑,到2020年碳納米管導(dǎo)電漿料市場規(guī)模將突破7萬噸。
原標(biāo)題:儲能電池領(lǐng)域碳材料“顯身手”