贝特瑞负极材料

引领行业方向，推动锂电发展深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司深圳市新型储能材料工程研究中心深圳市自主创新行业龙头企业一切为了客户价值最大化第一部分:国内外负极材料行业现状碳负极材料的种类碳负极材料技术现状碳负极竞争力排名中、日、韩差距1.11.21.31.4碳负极材料的种类一级分类二级分类三级分类备注石墨类天然石墨改性天然石墨人造石墨针状焦类、石油焦类软碳经石墨化中间相类石墨化MCMB碳微球经过石墨化无定形碳类软碳可石墨化碳硬碳树脂类、植物类、酒糟类、竹碳类等难石墨化碳天然针状焦石油焦MCMB软碳稻壳类硬碳花粉类硬碳树脂类硬碳竹炭酒糟类硬碳（μm）Tap（g/ml）SSA（m2/g）压实密度放电容量mAh/gSEM高能量密度材料BTRBTR-91818.4561.0883.541.85-1.96≥360BTR-16816.81.0673.201.80-1.86≥360日立）MC-E15.690.9962.8871.92≥345关西热化学SH-C17.6451.092.3921.747≥347NipponKPL322.5111.1794.3731.86≥355韩国CarbonixGXF-118.3541.0522.821.71≥350----天然类石墨类1.2碳负极材料技术现状（μm）Tap（g/ml）SSA（m2/g）放电容量mAh/gSEM高能量密度材料BTRAG17.4561.123.72≥345.0日立MAGV19.80.7164.43≥355.0JFEBAG-B113.6451.102.89≥360（μm）Tap（g/ml）SSA（m2/g）压实密度SEM高能量密度材料BTRCMB11.0-22.01.1-1.40.6-2.6310-340.0JFEBAG-B210.0-20.01.1-1.450.5-2.5≥354.0上海杉杉CMS系列10.0-23.01.1-1.31.0-3.0300-335中、日、韩差距概述优势劣势中国天然石墨和人造石墨均发展较快原料丰富，成本低廉逐步发展的技术路线工程技术落后日本人造石墨为主先进的工程技术先进的生产装备先进的技术路线原料稀缺韩国天然石墨产业化技术先进设备先进原料稀缺中、日、韩差距----技术路线对比原料粗碎分级除杂包覆低温处理高温处理打散除磁筛分包装、成品入库烘干粗碎球化分级精碎纯化除杂包覆碳化高温处理打散一次除磁筛分二次除磁包装、成品入库球化国内多数厂家路线日韩先进企业路线原料第二部分:重新认识负极材料对模仿的认识何谓好产品?做出好产品材料好与坏理论颠覆2.12.22.32.42.5对模仿的认识模仿吸收创新超越阶段一阶段二阶段三阶段四创新&超越阶段更快推出新产品或服务更快开辟新市场;抢先进入新市场;更加重视研发投入吸收阶段加大研发投入;积累行业知识和经验;学习优秀实践和做法;模仿阶段以主要竞争作为学习对象;重视竞争对手的动态;重视获取竞争对手的信息。中国负极材料的出路：模仿创新超越可以模仿但不能一直模仿磁选机磁介网吸附的磁性异物，产品磁性异物（Fe、Ni、Cr、Zn）含量＜0.1ppm，实测值20-30ppb。30000Gauss磁选机除磁---安全性、可靠性（不纯物管理）2.2何谓好产品？--好产品是一种沉淀！型等离子发射光谱仪，可以对Fe、Co、Ni、Cu、Al、Cr、Zn、RoHS限用物质等进行检测，精度到达ppb级。检测设备—ICP等离子发射光谱仪2.2何谓好产品？---安全性、可靠性（不纯物管理）--好产品是一种沉淀！包覆方法：液-固-气相法(液相混合\气相包覆)Vs.其它厂家包覆后炭化的产品结块、块状BTR包覆炭化后的产品粉末状，无结块在线监测----一致性、稳定性2.2何谓好产品？--好产品是一种沉淀！一致性、稳定性2.2何谓好产品？--好产品是一种沉淀！一致性、稳定性2.2何谓好产品？--好产品是一种沉淀！混合-----一致性、稳定性2.2何谓好产品？--好产品是一种沉淀！如何做出好产品（邓工提供)----针状焦工艺对比高温烧结原料精碎分级过筛粗碎混合打散除磁包装、成品入库来料检测原料低温煅烧精碎精碎分级除杂纯化高温煅烧混合球化包装、成品入库混合过筛粗碎除磁国内多数厂家工艺世界先进厂家工艺如何做出好产品-----职业化心态与素质职业化素养职业化精神职业化能力敬业责任创新专业协作规范思维能力学习能力管理能力执行能力社交能力表达能力要做出好产品必须要有一支优秀的团队优秀的团队必须具备优秀的职业化素养瑞士梅特勒--软化点测试仪英国马尔文--粒度分析仪美国热电--SEM/EDS美国麦克--比表面积仪瑞士梅特勒--水分测试仪荷兰帕纳科--XRD美国热电--AAS德国布劳恩--手套箱美国康塔--真密度仪美国培安--微波消解仪德国布鲁克--XRF英国Solartron－电化学工作站瑞士巴尔采司--质谱仪法国HORIBA--拉曼光谱德国布鲁克--碳硫分析仪美国Carver--型压片机美国塞多利斯—分析天平2.3如何做出好产品----研发与检测装备日本--纳米制备设备日本-超音速气流粉碎机日本—喷雾干燥设备日本-表面改质机日本-纳米球磨机日本进口融合机2.3如何做出好产品----工程技术装备进料检验原料投入风选除杂粗碎精碎纯化分级干燥第一次磁选包覆碳化高温处理打散混合筛分包装、入库二次磁选球形化改性石墨负极生产工艺流程球形与粒度控制技术表面处理技术复合技术和工艺优化纳米导电技术机械融合技术改性石墨2.3如何做出好产品-----慢工出细活理论颠覆传统观念理论颠覆（现状）粒度：粒度分布愈集中性能愈优粒度分布合理的粒度分布可获得更好的能量密度形状：形状愈规则性能愈优秀形状最佳的性能并非最规则的形状比表：比表愈小材料性能愈优比表合理的比表可兼顾加工性能和倍率性能振实密度：振实密度愈大能量密度愈高振实密度低的振实密度同样可获得高的能力密度第三部分:软指标决定高品质控制标准对性能的影响磁性物质0.1ppm自放电性能/安全性能pH值5.5-9.0加工性能，粘度值阴离子110ppm循环寿命/安全性能粒度分布Dmax60μmDmin1μm分散性能/倍率性能/安全性能全硫+有机物(50+17)ppm加工工艺/循环寿命/安全性能内部短路第三部分:软指标决定高品质Dmax60μm，Dmin1μmDmax过大，易顶破隔膜，造成局部短路Dmin过小，易刺穿隔膜，造成局部短路粒度扩散系数的影响扩散系数越大越优粒子大小的影响单个颗粒越小越优粒度SEI膜阻抗的影响阻抗越小越优..小颗粒利于倍率性能第三部分:软指标决定高品质----阴离子和pH值对性能的影响SO42+NO3-Cl-Br-H2OM+M+M+H+H+H+H+H+pH过低，CMC（反应a）和电解液（反应b）均有副反应发生难以调浆电池性能恶化abpH过高材料易吸水（1）（2）电池性能恶化恰当的pH值可以使浆料连续搅拌30天无变化热量热失控大量热产生磁性物质Fe+Cr+Ni+Zn含量大内部短路高温存储性能差自放电大第三部分:软指标决定高品质----磁性物质对材料性能的影响第四部分:负极材料的方向与未来合金类硬碳类碳-氮类黑磷类其他类4.14.24.34.44.5合金类第四部分:负极材料的方向与未来材料特点&优劣势改进思路容量：其中硅理论容量4212mAh/g，锡理论容量994mAh/g优势：高容量、高倍率、安全性能优劣势：首次效率低，循环性能差（膨胀粉化）思路一思路二思路三结构特点：嵌锂过程易膨胀材料特点&优劣势改进思路结构：小碳层组成，高度无序结构提高首次效率--降低比表，合成更规则的硬碳容量可大于常规碳类材料的理论容量优势：高倍率、循环性能优和安全性能优提高材料收率&降低生产成本加入固化剂，减少气体的生成劣势：首次效率低，收率低，成本高第四部分:负极材料的方向与未来-----硬碳类硬碳--表面包覆，控制SEI膜的组成约400mAh/g平台放电平台0.05V放电平台0.5-0.7V安全性有析锂的风险不析锂，安全性高形貌第四部分:负极材料的方向与未来-----碳氮类第四部分:负极材料的方向与未来-----黑磷类石墨材料黑磷材料结构理论容量372mAh/g1200mAh/g合成条件2500-3000℃（石墨化）12000Kbar，200℃安全性有析锂的风险优（高于锂的析出电位）循环性能一般优秀（零应变材料）密度2.16g/cm32.69g/cm3合成条件苛刻是制约黑磷发展的主要因素周左右无衰减优势：高容量，高安全劣势：平台过高氧化钼容量大于1000mAh/g,循环性能良好优势：高容量，高安全劣势：平台过高第四部分:负极材料的方向与未来-----其他负极材料举例深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司提供策划版权所有感谢聆听，谢谢!