竹基硬碳負極材料,指以竹材或竹材加工廢料為前驅(qū)體,通過一系列物理和化學處理制備而成的無定形碳負極材料。與其他生物基硬碳材料相比,竹基硬碳負極材料具備可逆比容量高、倍率性能好、首周庫倫效率高、離子傳輸能力強等優(yōu)勢,在鈉離子電池制備過程中擁有巨大應用潛力。
竹基硬碳負極材料制備方法包括活化法、直接碳化法、模板法以及水熱法。活化法可細分為化學活化法以及物理活化法,該法可用于制備高度多孔竹基硬碳負極材料;直接碳化法指將竹基前驅(qū)體在惰性氣氛中直接碳化,進而制得成品;模板法可分為硬模板法以及軟模板法,該法具備工藝流程簡單、運行成本低等優(yōu)勢,但其成品質(zhì)量較差;水熱法具備生產(chǎn)效率高、成品質(zhì)量好等優(yōu)勢,但在制備過程中會產(chǎn)生大量廢水,對環(huán)境造成污染。
竹基硬碳負極材料以竹材或竹材加工廢料為前驅(qū)體制成。我國地域遼闊,竹材資源豐富。福建、四川、湖南、江西、貴州以及浙江等地為我國竹材主產(chǎn)區(qū)。隨著國家“以竹代塑”政策逐漸落地實施,我國竹材產(chǎn)量持續(xù)增長,2024年位居全球首位。原材料供應充足將為我國竹基硬碳負極材料行業(yè)發(fā)展奠定良好基礎。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
中國竹基硬碳負極材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展及“十五五規(guī)劃”建議報告》顯示,竹基硬碳負極材料主要應用于鈉離子電池中。鈉離子電池具備原材料供應充足、能量密度高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢,作為鋰離子電池替代產(chǎn)品,在大規(guī)模儲能領域擁有廣闊應用前景。近年來,隨著技術進步以及市場需求逐漸釋放,我國鈉離子電池產(chǎn)量不斷增長,2024年達到近2GWh。在此背景下,竹基硬碳負極材料行業(yè)發(fā)展將迎來機遇。
我國已布局竹基硬碳負極材料行業(yè)研發(fā)及生產(chǎn)賽道的企業(yè)包括武漢鈉新、湖南鈉科、中關能源、鈉術能源、新陽潤竹等。鈉術能源自主研發(fā)的竹基硬碳負極材料已成功入選《浙江省重點新材料首批次應用示范指導目錄(2025年版)》。
新思界
行業(yè)分析人士表示,竹基硬碳負極材料作為一種新型生物基硬碳負極材料,在鈉離子電池領域擁有潛在應用價值。受益于原材料供應充足以及技術進步,我國竹基硬碳負極材料產(chǎn)量及質(zhì)量有望提升。目前,受市場前景吸引,我國竹基硬碳負極材料生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量不斷增長,未來其行業(yè)發(fā)展速度有望加快。
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