竹基硬碳負(fù)極材料，指以竹材或竹材加工廢料為前驅(qū)體，通過一系列物理和化學(xué)處理制備而成的無(wú)定形碳負(fù)極材料。與其他生物基硬碳材料相比，竹基硬碳負(fù)極材料具備可逆比容量高、倍率性能好、首周庫(kù)倫效率高、離子傳輸能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在鈉離子電池制備過程中擁有巨大應(yīng)用潛力。
竹基硬碳負(fù)極材料制備方法包括活化法、直接碳化法、模板法以及水熱法。活化法可細(xì)分為化學(xué)活化法以及物理活化法，該法可用于制備高度多孔竹基硬碳負(fù)極材料；直接碳化法指將竹基前驅(qū)體在惰性氣氛中直接碳化，進(jìn)而制得成品；模板法可分為硬模板法以及軟模板法，該法具備工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì)，但其成品質(zhì)量較差；水熱法具備生產(chǎn)效率高、成品質(zhì)量好等優(yōu)勢(shì)，但在制備過程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，對(duì)環(huán)境造成污染。
竹基硬碳負(fù)極材料以竹材或竹材加工廢料為前驅(qū)體制成。我國(guó)地域遼闊，竹材資源豐富。福建、四川、湖南、江西、貴州以及浙江等地為我國(guó)竹材主產(chǎn)區(qū)。隨著國(guó)家“以竹代塑”政策逐漸落地實(shí)施，我國(guó)竹材產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，2024年位居全球首位。原材料供應(yīng)充足將為我國(guó)竹基硬碳負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
中國(guó)竹基硬碳負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展及“十五五規(guī)劃”建議報(bào)告》顯示，竹基硬碳負(fù)極材料主要應(yīng)用于鈉離子電池中。鈉離子電池具備原材料供應(yīng)充足、能量密度高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)，作為鋰離子電池替代產(chǎn)品，在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域擁有廣闊應(yīng)用前景。近年來，隨著技術(shù)進(jìn)步以及市場(chǎng)需求逐漸釋放，我國(guó)鈉離子電池產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)，2024年達(dá)到近2GWh。在此背景下，竹基硬碳負(fù)極材料行業(yè)發(fā)展將迎來機(jī)遇。
我國(guó)已布局竹基硬碳負(fù)極材料行業(yè)研發(fā)及生產(chǎn)賽道的企業(yè)包括武漢鈉新、湖南鈉科、中關(guān)能源、鈉術(shù)能源、新陽(yáng)潤(rùn)竹等。鈉術(shù)能源自主研發(fā)的竹基硬碳負(fù)極材料已成功入選《浙江省重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2025年版）》。
新思界
行業(yè)分析人士表示，竹基硬碳負(fù)極材料作為一種新型生物基硬碳負(fù)極材料，在鈉離子電池領(lǐng)域擁有潛在應(yīng)用價(jià)值。受益于原材料供應(yīng)充足以及技術(shù)進(jìn)步，我國(guó)竹基硬碳負(fù)極材料產(chǎn)量及質(zhì)量有望提升。目前，受市場(chǎng)前景吸引，我國(guó)竹基硬碳負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量不斷增長(zhǎng)，未來其行業(yè)發(fā)展速度有望加快。
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