硫化聚丙烯腈正極材料又稱SPAN正極材料,是一種高能鋰金屬電池正極材料,由硫化聚丙烯腈(SPAN)、炭黑、粘結劑等部分組成。
硫化聚丙烯腈是硫化聚丙烯腈正極材料主要材料。硫化聚丙烯腈于2003年由上海交通大學科研團隊首次合成,具有共價C-S和N-S鍵,即使在貧電解質條件下,硫化聚丙烯腈也能實現(xiàn)高電化學性能。憑借高容量、低成本、可持續(xù)性、不含過渡金屬、比表面積高等性質,硫化聚丙烯腈成為理想的鋰硫電池(LiSBs)正極材料。
硫化聚丙烯腈主要原料為硫磺和丙烯腈,硫磺和丙烯腈是常見的化工原材料,我國生產(chǎn)供應充足,利于硫化聚丙烯腈正極材料推廣和市場發(fā)展。具體來看,2023年,我國硫磺產(chǎn)量達950萬噸以上,同比增長11.5%;2024年上半年,我國丙烯腈總產(chǎn)量約169萬噸,同比增長6.8%,產(chǎn)能主要分布在東北、華東地區(qū)。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2029年中國硫化聚丙烯腈(SPAN)正極材料行業(yè)市場深度調研及發(fā)展前景預測報告》顯示,基于其應用潛力,硫化聚丙烯腈正極材料研究不斷深入,相關研究團隊包括北京航空航天大學朱禹潔團隊、天津工業(yè)大學張興祥團隊、華中科技大學謝佳教授團隊、大連化學物理研究所吳忠?guī)浹芯繂T等。近年來,我國硫化聚丙烯腈正極材料取得了巨大研究進展,但盡管如此,目前硫化聚丙烯腈正極材料實際應用仍較少,產(chǎn)業(yè)化進程較緩慢。
上海硫元科技有限公司(上海硫元)是基于上海交通大學科研成果轉化的初創(chuàng)企業(yè),致力于開發(fā)高性能硫化聚丙烯腈正極材料。上海硫元在硫化聚丙烯腈正極材料領域具有原創(chuàng)性技術,突破了傳統(tǒng)單質硫“固相-液相-固相”轉化反應機制,開創(chuàng)了硫化聚丙烯腈“固相-固相”轉化反應新機制。2024年上海硫元完成了由科創(chuàng)星領投的數(shù)千萬元天使輪融資,融資將用于支持硫化聚丙烯腈正極材料中試線的技術放大驗證,及新型硫基電池體系的開發(fā)。
新思界
行業(yè)分析人士表示,硫化聚丙烯腈正極材料具有適配性廣泛、循環(huán)壽命長、低成本、高安全性等特點,可用于儲能電池、動力電池等開發(fā),應用在新能源汽車、家庭儲能系統(tǒng)、工業(yè)儲能、充電基礎設施等場景,產(chǎn)業(yè)開發(fā)空間廣闊。近年來,隨著研究深入,硫化聚丙烯腈正極材料性能持續(xù)優(yōu)化,為其大規(guī)模應用奠定了基礎。