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1、2023钠电池产业发展技术论坛钠电池产业发展技术论坛钠电硬碳负极材料研究进展万琦Email:环境友好能源材料国家重点实验室材料与化学学院2023年4月26日 苏州1目录1、研究背景2、钠离子电池优势3、钠离子电池市场需求4、硬碳储钠机理5、钠离子电池硬碳负极行业现状6、团队研究成果21.研究背景研究背景31.研究背景研究背景4Chem.Soc.Rev.2017,46,3529-36141.研究背景研究背景510.1002/aenm.2020020552.钠离子电池的优势钠离子电池的优势610.1002/aenm.2017024032.钠离子电池的优势钠离子电池的优势72.钠离子电池的优势钠离子
2、电池的优势83.钠离子电池市场需求钠离子电池市场需求93.钠离子电池市场需求钠离子电池市场需求A00级小型电动车,2021年爆发,销售90万辆,同比增长超2倍,2022年突破100万辆,达到138.6万辆,同比增长54.13%。A0小型级电动车,2021年销售37.33万辆,同比增长2倍,2022年销量接近100万辆,同比增长150%。102022年,我国两轮电动车产量达到6750万辆,同比增长15%。2022年我国电化学储能装机量为3269.20兆瓦,同比增长91.23%,对比2016年,增长了12倍。中国钠离子电池行业发展白皮书(2023年),预计到2030年钠离子电池的实际出货量将达到3
3、47.0GWh。3.钠离子电池市场需求钠离子电池市场需求114.4.硬碳储钠机理硬碳储钠机理1210.1002/aenm.2017024034.4.硬碳储钠机理硬碳储钠机理1310.1002/aenm.20170326810.1002/aenm.2021016504.4.硬碳储钠机理硬碳储钠机理1410.1002/aenm.20220071510.1002/aenm.2017032685.5.钠离子电池硬碳负极行业现状钠离子电池硬碳负极行业现状1510.1002/smll.2017018355.5.钠离子电池硬碳负极行业现状钠离子电池硬碳负极行业现状165.5.钠离子电池硬碳负极行业现状钠离子
4、电池硬碳负极行业现状175.5.钠离子电池硬碳负极行业现状钠离子电池硬碳负极行业现状185.5.钠离子电池硬碳负极行业现状钠离子电池硬碳负极行业现状195.5.钠离子电池硬碳负极行业现状钠离子电池硬碳负极行业现状205.5.钠离子电池硬碳负极行业现状钠离子电池硬碳负极行业现状216.团队研究成果团队研究成果22Hard Carbon Anode Materials Development Roadmap2020年 2022年 2023年 2024年第一代煤基第一代淀粉基第二代煤基第一代沥青基第二代淀粉基第二代沥青基6.团队研究成果团队研究成果23第一代煤基硬碳钠电负极电化学性能Capacity
5、(mAh g-1)Cycle number0.1C0.2C0.3C0.5C1C0.5C3C2CCapacity(mAh g-1)Cycle number0.1CCapacity(mAh g-1)Cycle number1C6.团队研究成果团队研究成果24Cycle numberCapacity(mAh g-1)Cycle numberCapacity(mAh g-1)Cycle numberCapacity(mAh g-1)0.1C0.2C0.3C0.5C2C0.5C3C0.1C1C1C第二代煤基硬碳钠电负极电化学性能A先进能源材料研究团队宋英泽宋英泽团队PI,特聘教授,博士生导师,苏州大学博
6、士,四川省天府峨眉计划青年人才,中国产学研合作创新奖获得者(2021)、四川省特聘专家,中国颗粒学会青年理事,四川乡村光伏技术研究院院长,上市公司首席储能专家,研究方向:清洁能源高效存储与利用技术研究。先进能源材料先进能源材料研究团队研究团队康文彬康文彬特聘教授,博士生导师,新加坡南洋理工大学博士,四川省千人计划青年人才,负责面向能源体系的3D打印技术研究方向,主持国家自然科学基金1项,在Adv.Energy Mater.、ACS Nano、Adv.Funct.Mater.等发表高水平论文20余篇。副研究员,硕士研究生导师,北京科技大学博士,负责金属离子电池材料产业化应用方向,主持国家自然科学
7、基金1项,在Energy Storage Mater.、Small等发表高水平研究论文20余篇。万崎万崎特聘副教授,硕士研究生导师,重庆大学博士,四川省千人计划青年人才,负责钾离子电池、电池回收研究方向,主持四川省自然科学基金1项,在Energy Storage Mater.、Small、J.Mater.Chem.A等高水平研究论文30余篇。魏锡均魏锡均张青春张青春特聘副教授,西南科技大学博士,澳门大学博士后,四川省海外高层次人才,硕士研究生导师,负责锂硫电池研究方向,主持四川省自然科学基金2项,在Appl.Catal.B-Environ.、Inorg.Chem.等发表高水平论文20余篇。宋丽
8、贤宋丽贤副研究员,中国科学技术大学博士,硕士研究生导师,负责中子、同步辐射表征及自修复能源材料方向,主持四川省重点研发计划等10余项,在Nano Energy、Adv.Sci.、J.Energy Chem.、Macromolecule等发表高水平论文30余篇。助理研究员,环境友好能源材料国家重点实验室固定成员,西南科技大学材料科学与工程专业博士在读,负责水系新型电池研究方向,参与四川省青年科技创新团队、四川省教育厅重点项目等。刘玉良刘玉良A 打造和共建“产学研”大型成果转化平台,开展高能量密度、长续航能力的储能体系,作为特种电池将应用于高空无人机和信息化特种电源领域。围绕双碳国家重大目标对高效
9、能源体系的迫切需求,在国家自然科学基金和四川省石墨烯工程技术中心专项基金支持下,获得了清洁、低碳、高效的储能材料与技术。针对碳中和和碳达峰国家重大战略目标,开发清洁能源的高效存储与利用技术,在“烯碳及钒钛基能源材料”、“电催化剂活性系统优化技术”、“数字化增材制备电化学储能器件”、“原位谱学联用分析技术”等世界前沿学术方向取得了原创性的研究成果,得到同行的认可与采用,为我国新能源材料领域的变革性研发提供了技术支撑,获“中国产学研合作创新奖(2021)”。先进能源材料研究团队A 围绕国家乡村振兴战略和深层次军民融合重大需求,实现了能量高校收集-存储-转化的一体化,在中国科技城军民融合项目的支持下,获得了面向我国农村、高寒地区边防军营的光伏热电联供技术。针对碳中和和碳达峰国家重大战略目标,与中国科技城内上市企业深度合作,开发“光伏热电联供技术”,将光电和光热有效集成和同步应用,实现光伏发电与光热热水的强大能源输出,所形成的技术产品已成功在我国四川、西藏、甘肃、内蒙等省及自治区作为示范工程应用,不仅有助于我国农村地区能源的快速转型及乡村振兴重大战略实施,而且还有利于促进深层次军民融合。先进能源材料研究团队感谢聆听,欢迎批评指正!28