中國粉體網(wǎng)訊 作為鋰離子電池關(guān)鍵材料之一，負(fù)極材料對鋰離子電池的最終性能起著至關(guān)重要的作用。隨著新能源汽車的發(fā)展，在動力鋰離子電池追求高能量密度和低成本的趨勢下，市場對負(fù)極材料性能提出了更高的要求。以硅基負(fù)極、金屬鋰負(fù)極、金屬氧化物負(fù)極等為代表的新型負(fù)極材料的研發(fā)正在如火如荼的進(jìn)行，同時這也反映了未來負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化的新趨勢。2023年10月25日到26日，第二屆先進(jìn)負(fù)極材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇在廣東東莞隆重召開，會議期間，我們邀請到了業(yè)內(nèi)專家、學(xué)者，優(yōu)秀企業(yè)家代表做客對話欄目，進(jìn)行訪談交流。本期，我們邀請到的是長沙理工大學(xué)的賈傳坤教授。
傳統(tǒng)油石分離技術(shù)弊端多，開發(fā)新溶劑實現(xiàn)廢舊瀝青高效回收
我國公路基礎(chǔ)設(shè)施每年養(yǎng)護(hù)產(chǎn)生的廢舊瀝青混合料約2億噸，但循環(huán)利用率較低，造成了嚴(yán)重資源浪費與生態(tài)環(huán)境破壞，推動廢舊路面、瀝青等材料的高資源化利用成為當(dāng)前亟須解決的問題。目前，我國廢舊瀝青混合料再生利用主要通過新舊料直接摻拌使用的方式，但制造出的再生混合料品質(zhì)和舊料利用率均較低。
賈教授表示傳統(tǒng)的油石分離技術(shù)物理法機(jī)械剝離，石子和瀝青不能完全分離，如果廢舊瀝青包裹在石子上再和新的瀝青結(jié)合，它們之間的結(jié)合力會變得非常弱，導(dǎo)致重鋪路的時候瀝青的壽命大幅縮短，性能也會嚴(yán)重的受損。另一種加熱使瀝青從石子上流下來的分離方法也存在問題，一是加熱會損傷石子的性能，二是，此方法也無法做到將石子和瀝青完全分離，廢瀝青結(jié)合在石子表面也會影響其回收使用。
賈教授介紹，自己團(tuán)隊開發(fā)了一種綠色溶劑配方和油石分離設(shè)備，在設(shè)備和配方的配合下，能夠?qū)崿F(xiàn)瀝青從石子表面接近100%脫離。其中，其創(chuàng)新開發(fā)的油石分離技術(shù)中最有競爭力的一點是可以實現(xiàn)小尺寸尤其是在0.075微米以下的小粒徑石子表面瀝青的分離，這是傳統(tǒng)油石分離技術(shù)無法做到的。
廢舊瀝青制備的硬碳材料性價比高，聚焦消費類電池和儲能市場
賈教授表示，在廢舊瀝青制備硬碳材料的過程中，通過改變工藝、參數(shù)、調(diào)整硬碳的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)硬碳的首效和容量完美的契合點。廢舊瀝青回收制備的硬碳材料性能與新瀝青制備出的差別不大。
賈教授將整個市場劃分成對性能要求比較低的消費鈉電池、鋰電池的低端市場和對性能要求高動力電池的高端市場。廢舊瀝青回收制備硬碳材料的主要特色是原材料廢舊瀝青成本極低，因此制備出硬碳的成本非常低。負(fù)極材料主打性價比，賈教授認(rèn)為成本低的廢舊瀝青制備的硬碳可以和石墨去競爭低端市場，這也是他們近幾年的主要方向。最近爆發(fā)的儲能領(lǐng)域，大規(guī)模儲能對材料的穩(wěn)定性尤為看重，從安全和成本的角度考慮，未來廢舊瀝青制備的硬碳也能占據(jù)一席之地。高端市場方面，賈教授團(tuán)隊也在做一些摻雜高質(zhì)量硬碳的改進(jìn)研究，改性效果也不錯，希望未來可以取代成本20-30萬的進(jìn)口硬碳。
鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化需要各方共同推進(jìn)
在回答小編提出的關(guān)于負(fù)極材料是否是制約鈉離子發(fā)展的關(guān)鍵的問題時，賈教授作了一個恰當(dāng)?shù)谋扔鳎f電池是一個整體的反應(yīng)器類似于車一樣，它的每一個螺絲釘都是關(guān)鍵的。雖然解決鈉離子電池負(fù)極問題比較重要，但目前正極材料遇到的問題也是不容忽視的。現(xiàn)在幾個頭部企業(yè)正負(fù)極產(chǎn)能都面臨著嚴(yán)峻的問題，都需要技術(shù)進(jìn)步來推動系統(tǒng)整體成本下降，真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的高速發(fā)展。
轉(zhuǎn)化詠坤新材料科技有限公司落地山東慶云產(chǎn)業(yè)園
間隔不足半年，廢舊瀝青制備制備硬碳負(fù)極材料已經(jīng)是賈傳坤教授第二個轉(zhuǎn)化落地的主方向。此前，賈教授團(tuán)隊將其發(fā)明的全釩氧化還原液流電池的10項核心專利技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)讓給北京德泰儲能科技有限公司，并一起在張家港成立裝備公司，目前在做300兆瓦的產(chǎn)線，進(jìn)展非�？臁�
賈教授向我們透露，此次廢舊瀝青制備硬碳負(fù)極材料轉(zhuǎn)化的山東詠坤新材料科技有限公司落地山東慶云，目前在建設(shè)兩條中試線，一條是傳統(tǒng)立式窯爐，另一條是輥道爐，都能實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，現(xiàn)在正在安裝調(diào)試，估計11月份就可以點火生產(chǎn)。目前已經(jīng)有若干個材料下游客戶的意向訂單。
另外，石子的利潤空間是更大的，賈教授表示客戶一般是高速集團(tuán)這種大型國企，石子是修建高速公路的重要組成部分�？紤]到高速公路的養(yǎng)護(hù)不是集中式的，目前在做年產(chǎn)20萬噸的移動式的分離設(shè)備，可以通過移動式分離設(shè)備現(xiàn)場處理后直接用，這樣也省下了廢舊料運輸成本。目前的模式是把設(shè)備租或賣給高速集團(tuán)，公司收取每噸石子的錢和廢瀝青料。運輸廢瀝青的成本相對于制備出的硬碳還是非常低的。
圖源：慶云融媒
賈教授表示，詠坤新材料有限公司落地山東，得益于慶云縣領(lǐng)導(dǎo)班子對新能源有非常專業(yè)的認(rèn)識。雖然相比于國內(nèi)其他大型的鋰電產(chǎn)業(yè)園區(qū)起步較晚，但是慶云有一個最大的優(yōu)勢，就是擁有超前的、完善的產(chǎn)業(yè)布局，園區(qū)內(nèi)囊括了原材料到pack到整個系統(tǒng)，包括了后端回收企業(yè)，打通鋰電鈉電的全鏈條，企業(yè)在園區(qū)就可以做到隔墻供應(yīng)。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/喬木）
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