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yexuqing木蟲之王 (文學泰斗)
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【其他】昭和電工面向EV的鋰電池負極材料，碳微粒近似球狀、循環(huán)使用壽命出色 已有6人參與
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昭和電工面向EV的鋰電池負極材料，碳微粒近似球狀、循環(huán)使用壽命出色 2009/08/14 00:00 打印 E-mail  圖1 石墨材料“SCMG” 利用自己公司的石墨制造爐對碳原料進行熱處理，進行生產(chǎn)。(點擊放大)  圖2 石墨微粒（用掃描電子顯微鏡拍攝）將微粒制成近似球狀的形狀。球狀的微粒通過電流的面積增加，且能夠降低電阻。 (點擊放大) 昭和電工開發(fā)出了電動汽車（EV）用鋰離子充電電池的石墨負極材料“SCMG”（Shape-Controlled-Micro-Graphite）（圖1）。其特點是短時間內(nèi)流過大電流的快速放電特性出色，并且能夠延長反復使用的循環(huán)壽命。國內(nèi)外多款EV已決定采用。 鋰離子充電電池的負極材料一般使用非晶碳或石墨。昭和電工的SCMG選擇了石墨。 昭和電工表示，SCMG之所以快速放電特性出色且延長了循環(huán)壽命，其原因就在于石墨的制造方法。首先，從含碳的多種材料（樹脂、焦炭等）中選出最佳材料。其次，粉碎這些碳材料，做成近似球狀的微粒。最后用爐燃燒，去除氫和氧，制成石墨。該公司指出，通過這三步面向EV的處理，才開發(fā)出了高性能的石墨負極材料。 電池廠商將這種石墨摻入PVDF（聚偏氟乙烯）及SBR（丁苯橡膠）等溶液中。然后將這種溶液涂在鋰離子充電電池的負極銅上。 為使SCMG通過大電流，將石墨微粒的形狀盡量制成近似球狀的形狀（圖2）。制成球狀，可增大電流通過微粒的面積。并且通過使微粒表面具有若干凹凸，增大了表面積，從而能使大量電流流過。鋰離子電池達到一定電壓以下，電流就不能通過了。由于SCMG能夠通過大電流，因此鋰離子電池的電壓得以長時間保持穩(wěn)定。 將石墨微粒制成近似球狀的形狀還有利于延長充放電的循環(huán)壽命。鋰離子出入負極時，負極材料的微粒不斷膨張和收縮。通過增大單位微粒通過電流的面積，防止對特定微粒的結晶造成負荷。負極石墨的結晶結構難以破壞，因此能延長循環(huán)壽命。 該公司公布了采用SCMG負極材料評估鋰離子充電電池特性的實驗數(shù)據(jù)。快速放電特性方面，即使流過4C的大電流，電壓也保持穩(wěn)定，之后緩慢降低。循環(huán)2000次的容量維持率約為90％（充放電為3C時）。 昭和電工指出自己公司比其他競爭對手的優(yōu)勢在于公司內(nèi)擁有石墨制造爐。該公司為促進EV的普及，到2012年將向石墨制造爐總共投資約20億日元。另外，計劃到2012年將SCMG的生產(chǎn)能力提高到現(xiàn)在的3倍，達到3000噸/年。（記者：小川計介） ■相關報道 昭和電工開發(fā)出電動汽車鋰電池用石墨負極材料 |
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