3月4日,据高分子科学前沿报道,莱斯大学JamesM.Tour教授联合科尔万大学赵玉峰教授开发了一种无溶剂、高能效的闪蒸升级再造方法(FCR),可将不同纤维增强塑料的混合物(废弃率约50%)超快转化为碳化硅(SiC),且产量高(大于90%)。通过调整操作条件,可选择性地合成具有高纯度的3C-SiC和6H-SiC两种不同相的SiC。
利用闪蒸碳热还原技术制备(FCR)获得的SiC粉末,成本低至0.047美元/千克(约338元/吨,不到白菜价),分别为溶解法和焚烧法的0.2%和3.4%,可用作锂离子电池的负极材料。与6H-SiC阳极相比,3C-SiC阳极在0.2C时表现出更优越的可逆容量和速率性能,同时两者都表现出良好的循环稳定性。
值得一提的是,与其他可用的纤维增强塑料处理方法相比,FCR工艺的累计能耗分别比溶解和焚烧回收工艺低77%和96%。该快速燃烧和碳还原工艺的温室气体累积排放量与溶解法相当,比焚烧法低81%。
图源:摄图网
技术价值观察
综上所述,闪蒸升级再造方法(FCR)具有无溶剂、高能效、高产量和低成本的优点,同时具有广泛的市场应用前景,尤其是在锂离子电池负极材料领域。此外,其低能耗和少温室气体排放的特点也使其具备了环保优势。因此,该技术在学术和产业界都具有重要的市场价值和推广前景。
闪蒸升级再造方法(FCR)制备的SiC粉末可以用作锂离子电池的负极材料,该技术在锂电子电池领域具有实际应用的潜力。当前位于该产业链的上游环节。
宏观市场观察
中国锂电池负极材料原材料产量均呈上升态势
锂电池负极材料行业的上游参与者是原材料和外协加工提供商,其中,原材料种类繁多,主要为石油焦、针状焦、沥青焦以及天然石墨、钛、硅等矿石材料。
2016-2020年,中国天然石墨和钛白粉的产量持续增长,硅产量较为波动。2020年,中国针状焦产能达190万吨,较2019年上升40万吨。
锂电池负极材料需求大幅提高
根据GGII数据,2020年,中国锂电池负极材料出货量为36.5万吨,同比增长37.7%。2021年,锂电池市场快速增长,带动锂电池负极材料需求大幅提高。2021年锂电池负极材料出货量为72万吨,同比增长97%。
五大企业头部效应明显
目前,中国锂电池负极材料行业五大龙头企业分别是贝特瑞、璞泰来、杉杉股份、凯金新能源、中科星城。2020年,按负极材料产量来看,贝特瑞、璞泰来、杉杉股份、凯金新能源的市场份额均在10%以上,中科星城的市场份额为5%;按负极材料出货量来看,贝特瑞的市场份额达22%,璞泰来、杉杉股份、凯金新能源的市场份额在16%左右。此外,从产能来看,杉杉股份的产能远远领先于其他企业,截至2020年12月31日,其有效产能达到12万吨。
中国锂电池技术赛道热力图
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