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從理論上講,硅的蓄電量是石墨的10倍,但是在實際運用中硅還不是很穩定。
據外媒近日報道,研究人員發現一種用于鋰離子電池的新型粘合劑,該物質不能夠能源儲存效率,同時還能減毒物質在電池組件中的使用。
這種被稱作藻酸鹽的物質是從普通、容易繁殖的褐色海藻中提取。根據現在的測試,藻酸鹽能儲電量。這個新發現是由喬治亞技術學院和克萊姆森大學共同研發。喬治亞技術學院助理格雷伯表示,通過藻酸鹽,我們可以研發出造價低、儲能高的電池,同時電池運行時間也將延長。這種新電池有望為構筑更為的經濟作出大貢獻,因為這將應用在電動汽車、互聯網和移動電話上,電池的運行時間將因此延長,而這些技術都有利于環境保護。
科學家希望能電池中粘合劑的效能。粘結劑是鋰離子電池中的輔助材料,它是用來將電物質粘附在電集流體上的高分子化合物。對于在充放電過程中體積會膨脹收縮的鋰離子蓄電池正負來說,要求粘合劑對此能夠起到的緩沖作用,因此選擇一種合適的粘合劑很重要。目前,工業上普遍采用聚偏氟乙烯(PVDF)的鋰離子蓄電池的粘結劑,N-甲基砒咯烷酮做分散劑(NMP)。由于NMP價格較貴,揮發溫度較高,而且溶劑的揮發會造成的環境污染,于是人們嘗試其他粘結劑。
現有鋰離子電池的陽材料以石墨化碳材料為主,從理論上來講,硅的蓄電量是石墨的10倍,但是硅的陽在實際運用中還不是很穩定。對于粘合劑的挑戰,其中之一就是未來用在電池中的陽須允許硅納米粒子的膨脹收縮,并且現有電是用聚偏氟乙烯作為粘合劑,這是用一種有毒的溶劑制成的。對比聚偏氟乙烯,藻酸鹽的一個優勢是,在制造陽時,藻酸鹽可溶解在水中,這就不需要用甲基吡咯烷酮,有可能形成一種更清潔的生產工藝。研究人員認為,粘結劑可以集成到現有的陽制造系統,把聚偏氟乙烯和甲基吡咯烷酮需品替換為藻酸鹽和水。藻酸鹽也可以用來石墨陽的性能,帶來更多的充電和放電循環,延長電池使用壽命。
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找到合適的物質是鋰離子電池性能的關鍵一步,這樣才能走向大規模的應用,從汽車到手機。輕量級受歡迎的電池是通過在電解質中兩中傳遞鋰離子來實現電力供應的。在充電和用電過程中,如果鋰離子能夠更地往返于兩,電池的蓄電力將更。克萊姆森大學材料科學與工程學院克雷門森表示:“我們目前正在尋找這種天然的物質,比如那些在高粒子鹽水中生長的水生植物,由于電池中的電沉浸在液體的電解質中,我們感覺到這種水生植物,是在特種鹽水中生長的水生植物,是自然粘合劑的很好代表。”
由于海水離子, 研究人員認為藻酸鹽是的天然粘合劑。測試證明,從褐色海藻中提取的藻酸鹽確實可以作為粘合劑用在硅陽上。通過沸騰的蘇打水就可以完成提取過程, 這使得儲能成本降低,同時,存儲能量也大幅,由于藻酸鹽可溶于水, 這意味著生產過程會更加清潔。藻酸鹽成本低廉,目前已經用于食品、醫藥制備、造紙和其他行業中。因為藻酸鹽所分布的羧基群很有序,雖然向羧甲基纖維素也可以產生羧基群,但是由于成本高,且分布不均勻,因此受歡迎程度不高。
據悉,在研究人員開發出可匹配的陰之前,硅陽的不可能被充分發揮,這種陰能夠處理相同數量的鋰離子。不過,即使用現有的陰,褐藻膠-硅陽也可使鋰離子電池容量增加30%至40%。
幾日前,相關媒體披露的《與新能源汽車產業發展規劃》(以下簡稱《發展規劃》)征求意見稿顯示,我國新能源汽車發展的總體目標是,到2020年,新能源汽車累計產銷量500萬輛,中/重度混合動力乘用車占乘用車年產銷量的50%以上,我國與新能源汽車產業規模位居世界前列。有私募分析,與新能源汽車板塊相關的炒作目前主要集中在電池方面,短期面臨壓力較大。
未來十年產銷累計500萬輛按照《發展規劃》的要求,我國新能源車發展路線為,以純電動汽車(純電驅動)作為主要戰略取向,近期以混合動力汽車為重點,大力推廣普及汽車。然而發展純電動汽車,動力電池、電機和電控技術是三個需要的技術。
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此外,還準備將合條件的與新能源汽車產品列入有關和自主產品采購清單(目錄),享受關于自主產品、產品等優先采購的扶持政策。各級及公共機構,實行與新能源汽車強制性采購,逐步擴大采購規模,至2015年新能源汽車采購比例不得低于10%,汽車不得低于50%。
“應該說,要的還是集中在電池方面,而采購方面的優惠政策顯示出的決心。”昨日下午,深圳君贏投資總經理偉臣分析說。
國海證券(行情,資訊)綠色能源研究小組分析師鄢祝兵分析說,電池等相關部件產業規模快速發展,并將形成中長期的投資機會。整車及部件行業處于中下游,相對應的兩個板塊是電機電控系統和汽車終端。
短期調整壓力“與新能源汽車板塊相關的炒作目前主要集中在電池這一塊,而這一塊的炒作和實際有明顯脫節,規劃的許多細節其實又都在預期之中,對股價很難說有實際的影響”。偉臣分析說,新能源電池板塊短期面臨比較大的調整壓力,但未來站在一個中長期的角度,依然值得看好。
偉臣分析,目前主要關注的熱點是上游產業,包括資源導向型的,有的公司,數來數去也就三家左右,比如礦業(行情,資訊)、中信國安(行情,資訊),而中小游的類似杉杉股份(行情,資訊)、寧波韻升(行情,資訊)等也不錯,但是還沒到真正熱點散開的時間,目前依然是圍繞電池,未來可能會熱點到處開花帶動整個中下游相關公司。
日前,從澳大利亞上市公司銀河資源有限公司(下稱“銀河資源”)了解到,該公司在張家港興建的碳酸鋰生產工廠將于年底投產,年產量可達1.7萬噸,所產碳酸鋰質量也較高,含量99.5%以上。除碳酸鋰加工廠外,銀河資源還計劃在張家港建電動自行車電池生產廠,批產量將達35萬組。
銀河資源的選擇介入電動自行車電池,銀河資源執行董事謝感恩表示:“與其他不同,中國在政策上支持電動自行車的發展,在市場消費需求外多了一個有力推手。”
近日,發布了《關于加強電動自行車管理的通知》,規定“時速不過20公里、整車質量(重量)不大于40公斤”為電動自行車標準,這加速了鋰電池在電動自行車市場對于鉛酸電池的替換進程。
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“國內電池生產廠多使用人力,鋰電池出廠后失敗率在20%左右,而日本與韓國市場容忍度低于失敗率5%,另外,國內廠商生產的產品質量并不穩定,為簽訂長期銷售協議帶來難度。”謝感恩表示,銀河資源電動自行車電池生產廠將采用磷酸鐵鋰電池技術。
值得注意的是,吉利汽車集團董事長李書福去年也悄然以個人名義投資銀河資源。在銀河資源發行一筆約6000萬澳元的可換股債券時,李書福以其私人公司Strong Target International的名義認購了3000萬澳元(約1.94億元)的可轉換債券,到2013年可以轉換為公司股票。
外界曾猜測,銀河資源將聯合吉利汽車在電動汽車電池領域進行技術研發。謝感恩表示:“李書福目前是銀河資源的可轉換債券投資者,目前中國的電動汽車行業還沒有成熟,電動汽車的上游、下游、環境都存在較大的不確定性,比如究竟是采用充電模式還是放電模式,具體標準如何,都存在變數。”謝感恩坦言,對于應用在汽車上的鋰電池,現在中國市場上看重的是電動自行車市場。
謝感恩表示:“雖然項目還未投產,但公司1.7萬噸碳酸鋰已經和下游客戶100%簽署了承銷協議。”因該廠生產的碳酸鋰也99.5%的電池級鋰含量,甚至有能力99.9%或以上的含量,因此頗受市場歡迎。
因智利SQM、美國FMC、德國Chemetall三頭主導著70%以上的碳酸鋰產能。后兩者已從7月1日起聯手提價,提價幅度在20%左右。而銀河資源正通過上下游整合策略,向上游礦山作出投資。
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