บอสตัน, 28 ส.ค. 2566 – ยังคงมีความตื่นเต้นอย่างมากเกี่ยวกับเทคโนโลยีแอโนดใหม่สําหรับ Li-ion วัสดุแอโนดซิลิกอนรุ่นต่อไปกําลังใกล้จะถูกนํามาใช้เชิงพาณิชย์มากขึ้น พร้อมสัญญาว่าจะมีความหนาแน่นพลังงานและความสามารถในอัตราการชาร์จที่ดีขึ้น การสํารวจตัวเลือกแบบ lithium-metal และ anode-free ยังคงดําเนินต่อไป ในขณะที่ตัวเลือกเช่น niobium oxides ก็ได้รับความสนใจบ้างสําหรับแบตเตอรี่ชาร์จเร็ว อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีและราคาต่ําของกราไฟต์หมายความว่ามันจะยังคงมีบทบาทสําคัญในอุตสาหกรรม Li-ion
ความต้องการกราไฟต์คงที่
ถึงแม้ว่าจะมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในวัสดุแอโนดใหม่ แต่กราไฟต์ วัสดุที่ใช้มานาน 30 ปีในแอโนด Li-ion จะยังคงเป็นวัสดุแอโนดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในแบตเตอรี่ Li-ion ในระยะกลาง IDTechEx คาดการณ์ว่าความต้องการกราไฟต์แอโนด Li-ion จะเติบโตอย่างมากและเกิน 2 ล้านตันภายในปี 2572
กราไฟต์ธรรมชาติหรือสังเคราะห์
มีกราไฟต์สองประเภทหลักที่ใช้สําหรับแอโนด Li-ion คือ ธรรมชาติและสังเคราะห์ (หรือเทียม) แต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง กราไฟต์ธรรมชาติโดยทั่วไปเป็นตัวเลือกที่มีราคาต่ํากว่ากราไฟต์สังเคราะห์ มันยังสามารถให้ความจุเริ่มต้นที่สูงกว่าเล็กน้อย แต่มักจะมีอายุการใช้งานวงจรที่ต่ํากว่า ความสามารถ C-rate และประสิทธิภาพคูลอมบิกเริ่มต้นที่ต่ํากว่า ในทางกลับกัน กราไฟต์สังเคราะห์มีราคาแพงกว่ากราไฟต์ธรรมชาติเนื่องจากมีความต้องการพลังงานสูงสําหรับการกราไฟไทซ์ รวมถึงยากต่อการบดให้เป็นอนุภาคทรงกลม แต่มันยังให้อายุการใช้งานวงจรที่ยาวนานกว่าและมีประสิทธิภาพคูลอมบิกเริ่มต้นที่สูงกว่าเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม สามารถมีการทับซ้อนกันระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุนของกราไฟต์สองประเภทนี้ และความแตกต่างระหว่างพวกมันก็กําลังลดลง นอกเหนือจากประเภทของกราไฟต์แล้ว ปัจจัยการออกแบบเซลล์ต่างๆ เช่น การเลือกแคโทด สารเติมแต่งอิเล็กโทรไลต์ สารเคลือบ ขนาดอนุภาคและการกระจาย สมดุลอิเล็กโทรด รวมถึงคุณลักษณะและคุณภาพของผลิตภัณฑ์กราไฟต์จะมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพเซลล์ ต้นทุน และอายุการใช้งานวงจรในที่สุด
ทั้งกราไฟต์สังเคราะห์และธรรมชาติยังคงถูกใช้อย่างต่อเนื่อง มีการใช้ส่วนผสมอย่างแพร่หลาย IDTechEx ประเมินว่ามีสัดส่วนประมาณครึ่งต่อครึ่งโดยการขาย kt ระหว่างกราไฟต์สังเคราะห์และกราไฟต์ธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยไปสู่กราไฟต์ธรรมชาติในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้เนื่องจากแรงกดดันด้านต้นทุนและราคาพลังงานที่สูงขึ้น
ภูมิทัศน์ที่เปลี่ยนแปลง?
เช่นเดียวกับวัตถุดิบอื่นๆ การเพิ่มผลผลิตกราไฟต์ธรรมชาต