电池科技前瞻系列报告07：负极锂沉积，蹊径“锂混合”-200515免费下载

请参阅最后一页的重要声明 证券研究报告·行业动态 电池科技前瞻系列报告之七：负极锂沉积，蹊径“锂混合” 行业动态信息 研究者设计锂离子-锂金属“混合电池” 加拿大达尔豪斯大学的研究者 Cameron Martin, Matthew Genovese, A.J. Louli, Rochelle Weber, J.R. Dahn（即特斯拉电池专家Dahn）等人设计了正（NCM）负（石墨）极容量比 1:0.6，低 SOC下体现常规锂离子电池特征、高 SOC 下体现锂金属电池特征的锂离子-锂金属“混合电池”，研究成果 Cycling Lithium Metal on Graphite to Form Hybrid Lithium-Ion/Lithium Metal Cells 2020 年发表在 Joule 上。Dahn 的研究成果一定程度上代表了特斯拉对动力电池及电池材料的方向性认识。 电池材料体系构建：单晶 NCM523 正极，少量石墨负极基体 研究工作使用的正极材料为单晶 NCM523（Dahn 在他的多项工作中选择此正极），负极材料为石墨薄层，n/p 为 0.6，负极容量更低；试用了多种溶剂-锂盐的电解液组合；电池物理形态为小软包电池，容量约 220（深）/140（浅）mAh。研究者描述，充电至 4.4V 时，这种混合电池比负极石墨足量的电池薄约 20%，轻约 15%；再考虑到更高的充电截止电压，实际的体积能量密度和质量能量密度可以分别提升 25%和 20%。 电极循环性能与形貌表征：电池领域的“混合动力” 在 4.4V 的截止电压下，使用 LDBF 电解液体系的电池体现了最高的循环性能，160 次循环后电池容量衰减至 160mAh；加压、慢充对衰减有一定程度抑制作用（如和常规电池比较，相当于前80-120 次深度循环的容量有优势），库仑效率最高约 99.6%。混合工况下循环，电池容量降低速度明显减缓。 总结与评论：小技巧与小惊喜 我们认为，研究者的工作最大的意义在于优化电解液配方，使得负极析锂这一通常意义上不利于电池寿命的循环行为变得相当程度上均匀可控；而石墨负极除了作为锂嵌入基体之外还可以作为锂沉积载体，为锂金属电池的体系构建提供了有益的思路。提升电池容量的本质是做好活性物质、搭配好辅助组元。小技巧有助于开拓思路、分析机理，但极大概率不足以造成颠覆。 投资建议 我们认为，当前的锂离子电池技术在较长一段时间之内仍然是动力电池、消费电池、储能电池的首选技术。建议投资者关注电池核心环节的全球动力电池龙头企业及材料、结构件、电气部件企业：容百科技、当升科技、长远锂科、厦门钨业、德方纳米、湘潭电化；中科电...