陜建股份(600248.SH)發(fā)布公告，2024年8月，公司及下屬子公司中標多項重大項目。中標金額5億元以上項目共計9個。其中金額最大的項目為“年產(chǎn)15GWh石墨烯快充鋰離子短條板電池（EPC）”，中標金額15.29億元。
位于菏澤市曹縣的年產(chǎn)15GWh石墨烯鋰離子短條板電池項目，由中科院全資子公司——中達新能源投資建設(shè)，總投資68億元，畝均投資強度1152萬元，建筑面積37萬平方米。一期6GWh工業(yè)4.0智能化產(chǎn)線于2023年8月開工建設(shè)，預計今年底試生產(chǎn)；二期9GWh接續(xù)建設(shè)，預計2027年全部投產(chǎn)。全部達產(chǎn)后，年可實現(xiàn)營業(yè)收入220億元，稅收12億元，帶動就業(yè)500人。
本項目由石墨烯及新能源電池領(lǐng)域權(quán)威專家、中達新能源首席科學家、哈工大博導——袁國輝教授領(lǐng)銜研發(fā)。關(guān)鍵技術(shù)與中科院、哈工大、中南大學、廈門大學合作。項目采用國內(nèi)最先進的石墨烯導電膠液導入應(yīng)用技術(shù)，利用石墨烯良好導電性及散熱特性，可實現(xiàn)產(chǎn)品使用時快速充放電效果，延長產(chǎn)品充放電循環(huán)壽命，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)及9項核心技術(shù)，已取得10項國家發(fā)明專利、20項實用新型專利、1項產(chǎn)品外觀發(fā)明專利，技術(shù)實力居行業(yè)前列。采用國內(nèi)最先進的石墨烯導電膠液導入應(yīng)用技術(shù)，充電速度是市面普通鋰電池充電速度的2倍，達到國內(nèi)最高水平。目前已與國電投、華能、廣東能源、華潤、粵電力簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。
石墨烯鋰電池項目產(chǎn)品具有以下獨特優(yōu)勢
一是充電速度快。石墨烯良好的導電特性可改善電極極化，從而降低電芯內(nèi)阻，產(chǎn)品使用時能夠快速充放電，應(yīng)用在新能源汽車中，可實現(xiàn)每秒1公里的充電速度，是市面普通鋰電池充電速度的2倍，達到國內(nèi)最高水平。
二是循環(huán)壽命長。應(yīng)用于動力驅(qū)動上，充放電循環(huán) 3000次，容量保持率大于等于80%，優(yōu)于國家標準；應(yīng)用于儲能上，充放電循環(huán)8000次，容量保持率大于等于80%。
三是穩(wěn)定性強。該項目按照動力電池和儲能電池共用的方式建設(shè)，并采用短條板疊片工藝，可廣泛應(yīng)用于動力驅(qū)動及大型儲能基站。電芯組裝電池模組采用恒溫模式，使電芯具有-40℃至55℃的寬廣工作溫度，確保產(chǎn)品在-20℃低溫環(huán)境正常工作，可為儲能在超低溫地區(qū)的推廣應(yīng)用“破冰”。
四是安全系數(shù)高。本項目產(chǎn)品針刺后無明火、無煙，電池芯表面溫度30℃—65℃。在安全方面，比三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池具有明顯優(yōu)勢。
石墨烯在鋰離子電池正負極中的應(yīng)用
石墨烯獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能在鋰離子電池中展現(xiàn)出極大應(yīng)用前景，受到了科學界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，涌現(xiàn)了大量的研究工作。目前，石墨烯在鋰離子電池行業(yè)的應(yīng)用已基本明朗。石墨烯可以構(gòu)建正、負電極中的電子傳輸網(wǎng)絡(luò)，主要用于導電劑和包覆劑，其中直接或與炭黑復合作為導電劑已獲得工業(yè)化應(yīng)用。
鋰離子電池的負極主要作為儲鋰的主體，對電池的性能起到了決定性作用。通常通過判定負極材料是否具有良好的鋰離子傳輸通道和電子傳輸通道來斷定其優(yōu)劣性。石墨烯既具備提供良好電子傳輸通道的能力，又有優(yōu)異的鋰離子傳輸性能。石墨烯不但具有優(yōu)異的導電性能，而且石墨烯的片層間距極小，僅為微納米量級，使得鋰離子的擴散路徑較短；石墨烯和鋰離子的結(jié)合又是在石墨烯的整個外表面同時進行的，因此提升了傳輸性能。
近年來的研究發(fā)現(xiàn)，石墨烯不僅在鋰離子電池負極材料的應(yīng)用中有出色的表現(xiàn)，它還因在二維高比表面積上具備特殊結(jié)構(gòu)而被應(yīng)用于鋰離子電池的正極材料中。石墨烯的該項特點使電子的傳輸能力得到進一步提升，從而對正極材料的導電性能進行全面改善，并提升了鋰離子的傳輸能力。
鋰離子電池的能量密度由正極材料的能量密度決定，因此正極材料是鋰離子電池各組件單元中非常關(guān)鍵的一部分。橄欖石型LiFePO4是廣泛應(yīng)用的鋰離子電池正極材料，它的理論比容量為170 mAh/g，但因電子電導率低和鋰離子擴散等問題限制了其在高倍率方面的應(yīng)用。將其和石墨烯復合后，石墨烯對LiFePO4表面進行全面包裹，利用石墨烯中堅韌的網(wǎng)狀導電結(jié)構(gòu)維護導電性能，從而提升整個材料的導電性能。
參考來源：
大眾日報，菏澤產(chǎn)業(yè)競速新賽道激活新動能
譚婧，石墨烯納米復合材料制備及其在鋰離子電池中的應(yīng)用進展
柯佳含等，石墨烯在鋰離子電池中的應(yīng)用
宋金聚等，石墨烯在鋰離子電池中的應(yīng)用進展
陜西建工集團有限公司官網(wǎng)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/留白）
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