宁德时代钠新动力电池实现5C快充的背后,是硬碳负极材料的重大突破。硬碳凭借高储钠容量、低电位平台、和优异的循环稳定性,成为钠电负极的解决方案。但硬碳的快充性能受限于钠离子在纳米孔隙中的扩散速率,我国科学院物理研究所研究发现,控制硬碳孔径时,钠离子可通过偶极子协同运动实现快速迁移,从而支持大电流充放电。
钠新电池对硬碳负极的性能要求已明确
(1)快充能力:5C充电下容量保持率高;
(2)循环寿命:多次循环后容量衰减降低;
(3)压实密度:≥1.2g/cm3;
(4)首 效:>90%。
市场研究显示,2025年硬碳负极出货量提升,占钠电负极市场的大部分,其中生物质基硬碳(如椰壳基)因成本优势占据主导地位,但煤基、竹基硬碳的产业化进程正在加速。龙鑫干燥针对硬碳生产的关键环节——高温碳化与包覆造粒,推出连续式气氛回转焙烧系统,通过四区段温控耦合技术精准控制材料振实密度,在产线中实现压实密度1.35g/cm3,首效提升。
龙鑫智能技术突破:开启正极材料准确制备新时代
针对聚阴离子正极材料的生产痛点,龙鑫干燥构建了"工艺研究+设备创新+智能控制"三位一体解决方案:
(1) 雾化技术革新:采用新型三流体喷嘴,通过压缩空气与料液的高速剪切,将前驱体溶液雾化成超细液滴,雾化效率较传统压力式提升;
(2) 流场优化设计:螺旋式气流分布器使热空气形成旋流,粘壁率下降,生产效率提升;
(3) 洁净度保障:316L不锈钢材质与镜面抛光工艺,满足正极材料高纯度要求,杂质含量低。
龙鑫干燥通过三大创新予以突破
(1) 超细粉体分散技术:采用超高速离心喷雾干燥机,将酚醛树脂前驱体雾化成微球,实现纳米级均匀分散;
(2) 智能温控系统:AI驱动的碳化温度模型可根据前驱体特性动态调整升温速率,使孔隙率偏差降低;
(3) 包覆造粒一体化:连续式回转焙烧系统集成包覆与预碳化工艺,包覆层厚度均匀性达±1nm。
在硬碳负极项目中,龙鑫设备生产的硬碳球呈现规则球形形貌,孔径分布集中,钠离子扩散系数、支持6C快充下容量保持率提高,循环多次后容量保持率高,完全满足钠新电池动力场景需求。
未来展望:硬碳负极的产业化与智能化升级 随着钠电市场规模扩大,硬碳负极生产将向"高容量、高一致性、低成本"方向发展。龙鑫干燥正在研发的闭环反馈控制系统,可通过在线粒度仪和电化学工作站实时监测产品性能,自动调整工艺参数,使批次间振实密度波动小。这种智能化解决方案预计将使硬碳负极生产成本降低,推动钠电负极材料加速替代石墨负极。
在钠新电池引发的技术革命中,龙鑫干燥以硬碳负极制备技术为突破口,正助力我国在钠离子电池关键材料领域建立竞争力。从前驱体处理到成品交付,从工艺优化到智能控制,龙鑫智能正领硬碳负极生产的新时代。