6分鐘內充電60%！新型雙梯度石墨負極材料制備出鋰離子電池

據中國科學報消息，中國科學技術大學俞書宏院士團隊與姚宏斌、倪勇教授團隊合作，致力于解決鋰離子電池高能量密度與快充性能之間的矛盾，提出并制備出一種新型雙梯度石墨負極材料，實現鋰離子電池在6分鐘內充電60%。

電動汽車充電時間遠長于傳統燃油汽車的加油時間，主因鋰離子電池中石墨負極較差的倍率性能，限制了電動汽車的快速充電能力。為提高石墨負極的倍率性能，傳統的策略通常是將石墨電極做到多孔或變薄。但這些方法往往就會犧牲所制備電池的能量密度，俞書宏團隊從設計電極結構入手，在保證能量密度的情況下提升鋰離子電池的快充性能。

研究團隊開發一種低粘度無聚合物粘結劑漿料自組裝技術，混合銅包覆的石墨負極顆粒以及銅納米線于乙醇溶液中制成漿料，利用不同尺寸顆粒石墨在漿料中沉降速度差異性，成功構建出模擬計算優化的雙梯度結構得到電極?；谶@種新型雙梯度石墨負極材料制備出的鋰離子電池分別在5.6分鐘和11.4分鐘從零充電到60%和80%，同時保持高能量密度。

浙商證券認為，受益于下游鋰電池需求帶動，預計2024年全球鋰電負極材料需求量將達159萬噸，較2021年3年CAGR為46%。2021年負極材料全球產量88.27萬噸，中國產量為81.59萬噸，占比達到92%?？紤]到負極材料生產能耗高和技術密集的特點，海外擴產節奏顯著慢于國內，預計未來國內企業市占率會繼續攀升。得益于資金和技術等方面的壁壘，負極材料市場集中度較高，行業競爭格局較好。

華西證券稱，負極材料產能快速擴張，2021年我國鋰電負極材料產量約81.59萬噸，同比增長76%。主要受益于新能源汽車滲透率不斷提升，對負極材料需求逐漸加大。根據其測算，2025年全球(動力+消費+儲能)負極材料的需求將由2021年的59萬噸提升至302萬噸，預計至2025年我國負極材料產能有望達到250萬噸，2021-2025年期間產能擴張復合增速約為26%。

相關概念股：

百川股份(002455.SZ)：公司目前已投產量產年產5000噸石墨負極材料(1萬噸石墨化)項目。

杉杉股份(600884.SH)：是國內第一家從事鋰離子電池人造石墨負極材料研發、生產的企業，截止2021年底，公司負極材料成品產能12萬噸，石墨化產能4.2萬噸。

中科電氣(300035.SZ)：旗下湖南中科星城石墨有限公司年產5萬噸鋰電池負極材料生產基地項目已完成廠房的建設，現處于設備安裝和調試階段。

龍佰集團(002601.SZ)：全資子公司中炭新材料投資建設的年產10萬噸鋰離子電池用人造石墨負極材料項目一期(年產2.5萬噸)生產線已建成，目前進入試產階段。

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