{"id":18783,"date":"2022-12-26T06:28:22","date_gmt":"2022-12-26T06:28:22","guid":{"rendered":"https:\/\/batteryswapstation.com\/?p=18783"},"modified":"2023-11-09T09:27:34","modified_gmt":"2023-11-09T09:27:34","slug":"hard-carbon-anode","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/batteryswapstation.com\/fr\/hard-carbon-anode\/","title":{"rendered":"Am\u00e9lioration de la technologie des batteries : anode en carbone dur pour les batteries sodium-ion"},"content":{"rendered":"<div data-elementor-type=\"wp-post\" data-elementor-id=\"18783\" class=\"elementor elementor-18783\" data-elementor-post-type=\"post\">\n\t\t\t\t\t\t<section class=\"elementor-section elementor-top-section elementor-element elementor-element-e5688ac elementor-section-boxed elementor-section-height-default elementor-section-height-default rt-parallax-bg-no\" data-id=\"e5688ac\" data-element_type=\"section\" data-e-type=\"section\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-container elementor-column-gap-default\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-column elementor-col-100 elementor-top-column elementor-element elementor-element-493705a\" data-id=\"493705a\" data-element_type=\"column\" data-e-type=\"column\">\n\t\t\t<div class=\"elementor-widget-wrap elementor-element-populated\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-b19ba4c elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"b19ba4c\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div style=\"padding-left: 2.2em; padding-right: 2.2em; line-height: 40px;\">Le graphite pr\u00e9sente principalement une structure hexagonale avec un empilement ABAB et une structure rhombique avec un empilement ABCABC. Les deux phases du graphite peuvent \u00eatre interverties, et des processus tels que le traitement m\u00e9canique peuvent conduire \u00e0 une augmentation de la proportion de la composition des phases dans le graphite, et le traitement de recuit \u00e0 haute temp\u00e9rature g\u00e9n\u00e9rera une phase thermodynamiquement plus stable.\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-d64e3c1 elementor-toc--minimized-on-tablet elementor-widget elementor-widget-table-of-contents\" data-id=\"d64e3c1\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-settings=\"{&quot;headings_by_tags&quot;:[&quot;h2&quot;,&quot;h3&quot;,&quot;h4&quot;],&quot;exclude_headings_by_selector&quot;:[],&quot;marker_view&quot;:&quot;numbers&quot;,&quot;no_headings_message&quot;:&quot;No headings were found on this 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\/>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-9698908 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"9698908\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div style=\"padding-left: 2.2em; padding-right: 2.2em; line-height: 40px;\"><h2 id=\"What-is-amorphous-carbon\">Qu'est-ce que le carbone amorphe ?<\/h2><h3 id=\"The-difference-between-graphite-system-and-amorphous-carbon\">La diff\u00e9rence entre le syst\u00e8me graphite et le carbone amorphe<\/h3><p>Le carbone amorphe comprend principalement <strong>anode en carbone dur<\/strong> et le carbone mou, qui se compose g\u00e9n\u00e9ralement de microstructures graphitiques r\u00e9parties de mani\u00e8re al\u00e9atoire, de nanofeuilles de graph\u00e8ne torsad\u00e9es et de pores entre les microstructures susmentionn\u00e9es, et ne pr\u00e9sente pas de structure d'empilement ordonn\u00e9e.<\/p><p>Le graphite est devenu le mat\u00e9riau le plus courant <a href=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/fr\/introduction-and-synthesis-of-lithium-ion-battery-anode-materials\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #000080; text-decoration: underline;\">anode de batterie lithium-ion<\/span><\/span><\/a> Les sources de mati\u00e8res premi\u00e8res sont principalement l'asphalte, le coke de p\u00e9trole et le graphite naturel, avec un espacement des couches compris entre 0,335 et 0,34 nm.<\/p><p>Le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur est du carbone non graphitis\u00e9, qui est difficile \u00e0 graphitiser m\u00eame lorsqu'il est chauff\u00e9 \u00e0 2800 \u00b0C. Sa structure est tr\u00e8s d\u00e9sordonn\u00e9e et redox\u00e9e. Sa structure est fortement d\u00e9sordonn\u00e9e et redox\u00e9e. Sa structure est tr\u00e8s d\u00e9sordonn\u00e9e et pr\u00e9sente un faible potentiel d'oxydor\u00e9duction, ce qui en fait un mat\u00e9riau d'anode id\u00e9al pour les piles \u00e0 combustible. <a href=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/fr\/sodium-ion-battery\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #000080; text-decoration: underline;\">batterie sodium-ion<\/span><\/span><\/a>.<\/p><h3 id=\"Selection-of-carbon-anode-materials-for-sodium-ion-batteries\">S\u00e9lection du carbone<\/h3><p>Bien que le graphite ait une bonne capacit\u00e9 de stockage du lithium et joue un r\u00f4le important dans le domaine des batteries lithium-ion, il ne peut pas \u00eatre un mat\u00e9riau d'anode appropri\u00e9 pour les batteries sodium-ion en raison du grand rayon des ions sodium, qui entrave l'incorporation et la d\u00e9sincorporation des ions sodium pendant la charge et la d\u00e9charge. Les gens ont essay\u00e9 diverses m\u00e9thodes pour am\u00e9liorer la performance de stockage du sodium du graphite, mais les r\u00e9sultats ne sont pas satisfaisants jusqu'\u00e0 pr\u00e9sent.<\/p><p>La premi\u00e8re m\u00e9thode consiste \u00e0 \u00e9largir l'espacement des couches de graphite afin d'am\u00e9liorer les performances de stockage du sodium. On a constat\u00e9 que la capacit\u00e9 sp\u00e9cifique du graphite expans\u00e9 avec un espacement des couches de 0,43 nm \u00e9tait de 184 mAh\/g apr\u00e8s 2000 cycles \u00e0 une multiplicit\u00e9 de 5C, et que le taux de r\u00e9tention de la capacit\u00e9 \u00e9tait de 73,92%, mais la structure ordonn\u00e9e du graphite expans\u00e9 a \u00e9t\u00e9 d\u00e9truite d'apr\u00e8s le spectre de diffraction des rayons X, ce qui correspond essentiellement \u00e0 l'amorphisation du graphite expans\u00e9. Cela permet \u00e0 plus de Na+ d'\u00eatre d\u00e9sincorpor\u00e9 de mani\u00e8re r\u00e9versible dans le graphite, mais ce graphite d'oxyde r\u00e9duit souffre toujours d'un faible ICE, tandis que le m\u00e9canisme de stockage du Na+ dans le graphite d'oxyde r\u00e9duit n'est toujours pas clair.<\/p><p>Le carbone amorphe est \u00e9galement utilis\u00e9 dans la pratique en raison de son plus grand espacement entre les couches et de sa structure microcristalline d\u00e9sordonn\u00e9e, qui est plus favorable \u00e0 l'incrustation et au d\u00e9tachement des ions sodium. Dans le cas du carbone mou, sa structure est similaire \u00e0 celle du graphite mais moins ordonn\u00e9e, ce qui est plus propice \u00e0 l'intercalation du sodium que le graphite et peut augmenter la capacit\u00e9 sp\u00e9cifique \u00e0 faible densit\u00e9 de courant. La surface sp\u00e9cifique plus faible et les d\u00e9fauts de surface du carbone mou peuvent r\u00e9duire la consommation d'\u00e9lectrolyte ester et contribuer \u00e0 am\u00e9liorer l'ICE.<\/p><p>Du point de vue de la commercialisation, les pr\u00e9curseurs de carbone mou sont fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de charbon anthracite, moins cher, avec un rendement de carbonisation \u00e9lev\u00e9, une bonne s\u00e9curit\u00e9 et des performances \u00e9lectrochimiques certaines, ce qui pr\u00e9sente un bon potentiel de commercialisation. En ce qui concerne le sc\u00e9nario d'application, la capacit\u00e9 non modifi\u00e9e est de 200-220mAh\/g, et la zone de charge\/d\u00e9charge est principalement en pente, ce qui convient aux sc\u00e9narios de forte puissance. En ce qui concerne le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur, il pr\u00e9sente une structure plus complexe au niveau mol\u00e9culaire que la structure en couches ordonn\u00e9es \u00e0 longue port\u00e9e du graphite.<\/p><p>La structure unique du mat\u00e9riau d'anode en carbone dur permet diff\u00e9rents types de sites de stockage r\u00e9versible du sodium, notamment : le stockage du sodium par des r\u00e9actions d'encastrement, le stockage du sodium par la formation d'amas atomiques dans des pores ferm\u00e9s, le stockage du sodium par adsorption capacitive sur la surface en contact avec l'\u00e9lectrolyte et le stockage du sodium par pseudocapacitance sur la surface interne au niveau des sites li\u00e9s \u00e0 des d\u00e9fauts.<\/p><p>La capacit\u00e9 sp\u00e9cifique g\u00e9n\u00e9rale peut atteindre 300-350mAh\/g. Apr\u00e8s une modification optimis\u00e9e, elle peut atteindre 400mAh\/g, ce qui d\u00e9passe la capacit\u00e9 sp\u00e9cifique th\u00e9orique du lithium graphite (372mAh\/g).<\/p><p>En r\u00e9sum\u00e9, le graphite est un mat\u00e9riau anodique important pour les batteries Li-ion, mais son application dans les batteries sodium-ion est fortement limit\u00e9e par le faible espacement des couches et l'incapacit\u00e9 de former des compos\u00e9s d'intercalation thermiquement stables avec le graphite, bien que le probl\u00e8me puisse \u00eatre am\u00e9lior\u00e9 en augmentant l'espacement des couches avec du graphite expans\u00e9 et en ajustant l'\u00e9lectrolyte, mais il subsiste des probl\u00e8mes tels qu'un faible ICE et une mauvaise stabilit\u00e9 de l'\u00e9lectrolyte.<\/p><p>Au contraire, le faible ordre du carbone mou est plus propice au stockage du sodium et le co\u00fbt des pr\u00e9curseurs est moins \u00e9lev\u00e9. La structure mol\u00e9culaire complexe du mat\u00e9riau d'anode en carbone dur cr\u00e9e de nombreux types de sites actifs de stockage du sodium et, apr\u00e8s une modification optimis\u00e9e, il peut d\u00e9passer la capacit\u00e9 sp\u00e9cifique th\u00e9orique du lithium graphite, ce qui pr\u00e9sente un fort potentiel de commercialisation. Par cons\u00e9quent, il est relativement plus appropri\u00e9 de choisir le carbone amorphe, en particulier le mat\u00e9riau d'anode de carbone dur, pour le mat\u00e9riau d'anode de carbone \u00e0 ions sodium.<\/p><p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-18790\" src=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/Selection-of-carbon-anode-materials-for-sodium-ion-batteries.jpg\" alt=\"S\u00e9lection de mat\u00e9riaux d&#039;anode en carbone pour les batteries sodium-ion\" width=\"1000\" height=\"556\" \/><\/p><h3 id=\"Potential-competitors-of-hard-carbon-anode-material\">Concurrents potentiels du mat\u00e9riau d'anode en carbone dur<\/h3><p><strong>\u25cf Mat\u00e9riaux anodiques \u00e0 base de silicium<\/strong><\/p><p>Les avantages des mat\u00e9riaux d'anode \u00e0 base de silicium sont les suivants : capacit\u00e9 th\u00e9orique relativement \u00e9lev\u00e9e, abondance naturelle (le silicium est un \u00e9l\u00e9ment abondant sur terre) et potentiel \u00e9lectrochimique appropri\u00e9 - moins susceptible de former des \"dendrites de lithium\" que les mat\u00e9riaux d'anode \u00e0 base de carbone dur. \". Bien entendu, les inconv\u00e9nients sont tout aussi \u00e9vidents : les in\u00e9vitables changements de volume des mat\u00e9riaux en silicium peuvent entra\u00eener une rupture structurelle ou une pulv\u00e9risation des \u00e9lectrodes \u00e0 base de silicium, ce qui conduit \u00e0 son tour \u00e0 une croissance incontr\u00f4l\u00e9e des films SEI ; et leur mauvaise conductivit\u00e9 inh\u00e9rente.<\/p><p><strong>\u25cf Mat\u00e9riau d'anode en titanate de lithium<\/strong><\/p><p>Le mat\u00e9riau d'anode en titanate de lithium est \u00e9galement un futur mat\u00e9riau de cathode de batterie. Ses avantages sont les suivants : m\u00e9thode de pr\u00e9paration simple, plate-forme de charge et de d\u00e9charge \u00e9lev\u00e9e, cycle stable, efficacit\u00e9 de Coulomb \u00e9lev\u00e9e ; mat\u00e9riau \"z\u00e9ro d\u00e9formation\", le volume du cristal dans le cycle de r\u00e9action est stable (ce qui r\u00e9sout efficacement le ph\u00e9nom\u00e8ne d'\u00e9rosion du mat\u00e9riau d'\u00e9lectrode d\u00fb aux changements de volume) ; tension de fonctionnement stable ; les ions lithium ne pr\u00e9cipiteront pas de dendrites de lithium sur l'\u00e9lectrode ; plate-forme de tension d'\u00e9lectrode stable.<\/p><p>Les inconv\u00e9nients existent \u00e9galement : faible conductivit\u00e9 et coefficient de diffusion des ions lithium, polarisation importante de l'\u00e9lectrode sous une densit\u00e9 de courant \u00e9lev\u00e9e entra\u00eenant une forte diminution de la capacit\u00e9 de l'\u00e9lectrode, formation d'une pellicule SEI entra\u00eenant un contact prolong\u00e9 entre l'\u00e9lectrode et l'\u00e9lectrolyte et produisant des r\u00e9actions ind\u00e9sirables. Voici les 5 principaux <a href=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/fr\/top-5-lithium-titanate-battery-manufacturers\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #000080; text-decoration: underline;\">fabricants de batteries au titanate de lithium<\/span><\/span><\/a>Si vous \u00eates int\u00e9ress\u00e9(e), veuillez cliquer pour voir.<\/p><p><strong>\u25cf Mat\u00e9riaux d'anode \u00e0 base d'\u00e9tain<\/strong><\/p><p>Les mat\u00e9riaux d'anode \u00e0 base d'\u00e9tain attirent aujourd'hui l'attention des chercheurs et des entrepreneurs. Ses avantages sont les suivants : ressources abondantes ; capacit\u00e9 th\u00e9orique \u00e9lev\u00e9e ; potentiel de lithium int\u00e9gr\u00e9 plus \u00e9lev\u00e9 que le potentiel de pr\u00e9cipitation du lithium, \u00e9vitant le d\u00e9p\u00f4t de lithium \u00e0 des multiplicateurs \u00e9lev\u00e9s ; et densit\u00e9 d'empilement \u00e9lev\u00e9e. L'inconv\u00e9nient est que l'expansion du volume de Sn pendant le cyclage atteint 259% (batteries Li-ion) et 423% (batteries sodium-ion) respectivement, ce qui affecte s\u00e9rieusement la performance du cyclage.<\/p><h2 id=\"What-determines-the-properties-of-amorphous-carbon\">Qu'est-ce qui d\u00e9termine les propri\u00e9t\u00e9s du carbone amorphe ?<\/h2><h3 id=\"Hard-carbon-anode-material-vs-soft-carbon\">Mat\u00e9riau d'anode en carbone dur ou en carbone mou<\/h3><p>Les mat\u00e9riaux \u00e0 base de carbone amorphe peuvent \u00eatre class\u00e9s en mat\u00e9riaux d'anode \u00e0 base de carbone dur et de carbone mou en fonction de la facilit\u00e9 de graphitisation. Le carbone mou est g\u00e9n\u00e9ralement un mat\u00e9riau carbon\u00e9 qui peut \u00eatre graphitis\u00e9 apr\u00e8s un traitement \u00e0 haute temp\u00e9rature (sup\u00e9rieure \u00e0 2800\u00b0C), et la structure d\u00e9sordonn\u00e9e peut \u00eatre facilement \u00e9limin\u00e9e.<\/p><p>Le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur est g\u00e9n\u00e9ralement un mat\u00e9riau en carbone qui ne peut pas \u00eatre compl\u00e8tement graphitis\u00e9 m\u00eame apr\u00e8s un traitement \u00e0 haute temp\u00e9rature (plus de 2800\u00b0C), et la structure d\u00e9sordonn\u00e9e est difficile \u00e0 \u00e9liminer \u00e0 haute temp\u00e9rature. \u00c0 basse et moyenne temp\u00e9rature (1000-1600\u00b0C), il n'y a pas de fronti\u00e8re \u00e9vidente entre le carbone mou et le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur, et on peut les appeler carbone amorphe.<\/p><p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-18791\" src=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/Hard-Carbon-vs-Soft-Carbon.jpg\" alt=\"Carbone dur et carbone mou\" width=\"1000\" height=\"504\" \/><\/p><p>Bien que le carbone mou ait une valeur de capacit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e, son taux de d\u00e9composition rapide entrave les applications pratiques ; le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur est plus facile \u00e0 pr\u00e9parer, a une dur\u00e9e de vie plus longue et a trouv\u00e9 quelques applications pratiques. Par rapport au carbone mou, le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur pr\u00e9sente une structure plus d\u00e9sordonn\u00e9e, une concentration de d\u00e9fauts plus \u00e9lev\u00e9e, une teneur en h\u00e9t\u00e9roatomes plus importante, une plus grande distance entre les couches de graphite et une structure de pores plus ferm\u00e9e.<\/p><p>Cela permet d'augmenter le nombre de sites de stockage et de voies de diffusion pour les ions Na+. Cependant, l'\u00e9conomie du mat\u00e9riau d'anode en carbone dur est l\u00e9g\u00e8rement inf\u00e9rieure \u00e0 celle du carbone mou. Parmi les batteries \u00e0 ions sodium, le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur domine les applications actuelles gr\u00e2ce \u00e0 ses avantages. En outre, le faible co\u00fbt, la durabilit\u00e9 et la simplicit\u00e9 de pr\u00e9paration offrent davantage de possibilit\u00e9s pour la commercialisation du mat\u00e9riau d'anode en carbone dur.<\/p><h3 id=\"Precursors\">Pr\u00e9curseurs<\/h3><p>Les mat\u00e9riaux anodiques \u00e0 base de carbone mou et de carbone dur d\u00e9pendent principalement de la nature du pr\u00e9curseur. Au cours du processus de carbonisation, la capacit\u00e9 des pr\u00e9curseurs \u00e0 appara\u00eetre dans un \u00e9tat de fusion sur une large plage de temp\u00e9rature est n\u00e9cessaire pour que le carbone final (coke) soit graphitis\u00e9. Cet \u00e9tat de fusion permet le r\u00e9arrangement des couches de carbone pour former des structures lamellaires ordonn\u00e9es \u00e0 longue port\u00e9e o\u00f9 les gaz issus de la d\u00e9composition thermique peuvent facilement s'\u00e9chapper, tandis que la teneur en carbone et la densit\u00e9 du r\u00e9sidu augmentent.<\/p><p>Le carbone amorphe est g\u00e9n\u00e9ralement produit par pyrolyse de pr\u00e9curseurs organiques \u00e0 des temp\u00e9ratures comprises entre 500 et 1500\u00b0C. Le produit final apr\u00e8s la pyrolyse est le carbone dur. Le fait que le produit final de la pyrolyse soit un mat\u00e9riau d'anode en carbone dur ou en carbone mou d\u00e9pend principalement de la nature du pr\u00e9curseur.<\/p><p>Les pr\u00e9curseurs sont principalement class\u00e9s en mat\u00e9riaux carbon\u00e9s \u00e0 base de biomasse, de polym\u00e8res, de r\u00e9sines et de charbon. Les pr\u00e9curseurs de la biomasse sont principalement des racines et des feuilles de plantes. Les pr\u00e9curseurs polym\u00e8res sont g\u00e9n\u00e9ralement des pr\u00e9curseurs glucidiques, notamment le glucose, le saccharose, l'amidon, la cellulose et la lignine, qui sont des produits chimiques d\u00e9riv\u00e9s de la biomasse. Les pr\u00e9curseurs de r\u00e9sine comprennent principalement les r\u00e9sines ph\u00e9noliques, la polyaniline et le polyacrylonitrile.<\/p><p>Les pr\u00e9curseurs utilis\u00e9s pour produire des mat\u00e9riaux d'anode en carbone dur sont principalement des pr\u00e9curseurs de biomasse, de r\u00e9sine et de polym\u00e8re. Les pr\u00e9curseurs utilis\u00e9s pour pr\u00e9parer les mat\u00e9riaux \u00e0 base de carbone mou comprennent principalement des mati\u00e8res premi\u00e8res p\u00e9trochimiques et leurs produits en aval, tels que le charbon, l'asphalte et le coke de p\u00e9trole, etc. Toutefois, les mat\u00e9riaux \u00e0 base de carbone mou directement carbonis\u00e9s pr\u00e9sentent une faible capacit\u00e9 r\u00e9versible dans les batteries sodium-ion.<\/p><p>Le carbone amorphe a une excellente capacit\u00e9 r\u00e9versible et d'excellentes performances en cyclage, et devrait \u00eatre commercialis\u00e9 apr\u00e8s une ma\u00eetrise des co\u00fbts. Le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur a une grande capacit\u00e9 en grammes mais un co\u00fbt \u00e9lev\u00e9 ; le mat\u00e9riau en carbone mou a une faible capacit\u00e9 en grammes mais a l'avantage de la performance en termes de co\u00fbts. Le c\u0153ur du mat\u00e9riau d'anode des batteries sodium-ion est de savoir comment r\u00e9duire son co\u00fbt.<\/p><p>L'itin\u00e9raire technique de base de la pr\u00e9paration du mat\u00e9riau d'anode en carbone dur comprend la s\u00e9lection et le pr\u00e9traitement des mati\u00e8res premi\u00e8res, la r\u00e9ticulation et le durcissement, la carbonisation et la purification. Les diff\u00e9rents types de pr\u00e9curseurs pr\u00e9sentent \u00e9galement des diff\u00e9rences de processus dans la pr\u00e9paration du mat\u00e9riau d'anode en carbone dur.<\/p><p>Le contr\u00f4le de la temp\u00e9rature, l'atmosph\u00e8re gazeuse et le temps de chauffage des \u00e9tapes interm\u00e9diaires affectent la taille des pores, la puret\u00e9, la teneur en oxyg\u00e8ne et la surface sp\u00e9cifique du mat\u00e9riau de l'anode. Cela affecte aussi indirectement le rendement initial, la densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique, la s\u00e9curit\u00e9 et d'autres facteurs de la batterie.<\/p><p>Les pr\u00e9curseurs de polym\u00e8res organiques ont une structure mol\u00e9culaire relativement simple et contr\u00f4lable, et peuvent \u00eatre con\u00e7us en fonction des besoins de la structure mol\u00e9culaire concern\u00e9e ; ils constituent donc un excellent pr\u00e9curseur pour la pr\u00e9paration de mat\u00e9riaux \u00e0 base de carbone et ont fait l'objet d'une grande attention.<\/p><p>Pas comme <a href=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/fr\/cathode-materials\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #000080; text-decoration: underline;\">mat\u00e9riaux de cathode<\/span><\/span><\/a>Les polym\u00e8res organiques sont pr\u00e9par\u00e9s par polym\u00e9risation catalytique de petites mol\u00e9cules organiques et pr\u00e9sentent l'avantage d'obtenir des structures de mat\u00e9riaux d'anode de carbone dur de forme r\u00e9guli\u00e8re et un processus de synth\u00e8se simple, ce qui pr\u00e9sente un grand int\u00e9r\u00eat pour la recherche en vue de la future production de masse et de l'application de mat\u00e9riaux d'anode de carbone dur.<\/p><p>Les pr\u00e9curseurs issus de la biomasse sont abondants et pr\u00e9sentent des caract\u00e9ristiques d'utilisation durable et de faible co\u00fbt. Ils contiennent g\u00e9n\u00e9ralement une grande quantit\u00e9 de C, avec quelques O, H et m\u00eame d'autres h\u00e9t\u00e9roatomes tels que N, S, P, etc. La biomasse est un bon choix pour la production de pr\u00e9curseurs renouvelables et durables pour des mat\u00e9riaux d'anode en carbone dur \u00e0 faible co\u00fbt et \u00e0 haute performance. La conversion de la biomasse en mat\u00e9riau d'anode de carbone dur est simple, comme la carbonisation directe, la carbonisation hydrothermale (HTC), l'activation physique ou chimique, etc.<\/p><p>Des biomasses telles que la peau de banane, la mousse de tourbe, la balle de riz, le coton, le glucose, les prot\u00e9ines et les nanocristaux de cellulose ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es comme mat\u00e9riaux d'anode pour les batteries sodium-ion et ont montr\u00e9 de bonnes propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectrochimiques.<\/p><p>L'asphalte, sous-produit p\u00e9trochimique bon march\u00e9, est aujourd'hui largement utilis\u00e9 en raison de son faible co\u00fbt et de sa forte teneur en carbone. Cependant, l'asphalte peut facilement former une structure ordonn\u00e9e lors de la fissuration \u00e0 haute temp\u00e9rature, de sorte que sa capacit\u00e9 de stockage est tr\u00e8s faible, inf\u00e9rieure \u00e0 100 mAh\/g. Actuellement, l'Acad\u00e9mie chinoise des sciences a modifi\u00e9 l'asphalte en tant que pr\u00e9curseur de carbone mou et le type de r\u00e9sine en tant que pr\u00e9curseur de mat\u00e9riau d'anode de carbone dur en les combinant pour augmenter la capacit\u00e9 de stockage du sodium \u00e0 300 mAh\/g.<\/p><h2 id=\"Demand-for-hard-carbon-anode-material\">Demande de mat\u00e9riaux d'anode en carbone dur<\/h2><h3 id=\"Li-ion-battery-hard-carbon-anode-material-demand-forecast\">Pr\u00e9visions concernant la demande de mat\u00e9riaux d'anode en carbone dur pour les batteries Li-ion<\/h3><p>\u00c0 l'heure actuelle, la plupart des entreprises chinoises qui produisent des mat\u00e9riaux d'anode en carbone dur les ont appliqu\u00e9s aux batteries lithium-ion et ont obtenu de bons r\u00e9sultats et de bonnes pratiques. Dans le choix du mat\u00e9riau d'anode pour les batteries lithium-ion, le graphite est devenu la principale mati\u00e8re premi\u00e8re.<\/p><p>Les d\u00e9fauts structurels de l'anode en graphite limitent sa stabilit\u00e9 de cycle et son efficacit\u00e9 de charge\/d\u00e9charge en tant que mat\u00e9riau d'anode pour les batteries lithium-ion, tandis que les caract\u00e9ristiques structurelles isotropes du mat\u00e9riau d'anode en carbone dur, l'espacement plus important entre les couches et la bonne performance de multiplication de la vitesse de propagation des ions lithium pendant la charge\/d\u00e9charge font du mat\u00e9riau d'anode en carbone dur un meilleur choix dans le domaine des batteries lithium-ion.<\/p><p>Le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur pr\u00e9sente des caract\u00e9ristiques structurelles isotropes, un espacement plus important entre les couches, une dispersion rapide des ions lithium pendant la charge et la d\u00e9charge, et une bonne performance multiplicative, de sorte que le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur a une meilleure application dans le domaine des batteries lithium-ion.<\/p><p>En 2021, la structure des exp\u00e9ditions de produits d'anode pour batteries au lithium en Chine est toujours domin\u00e9e par le graphite artificiel, qui repr\u00e9sente 84% ; le graphite naturel est le deuxi\u00e8me segment le plus important des produits d'anode, avec 14% ; le reste des mat\u00e9riaux d'anode repr\u00e9sente 2%. Parmi les autres segments, les mat\u00e9riaux d'anode en carbone dur et les mat\u00e9riaux en carbone mou sont les plus importants. Selon les donn\u00e9es, les mat\u00e9riaux d'anode en carbone mou et en carbone dur repr\u00e9sentaient 1,7% des exp\u00e9ditions mondiales de mat\u00e9riaux d'anode pour batteries au lithium en 2015.<\/p><p>Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, l'application du mat\u00e9riau d'anode en carbone dur dans les piles au lithium a \u00e9galement fait des progr\u00e8s industriels, de sorte que nous pr\u00e9voyons que dans les prochaines ann\u00e9es, le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur sera un mat\u00e9riau d'application pour l'anode des piles au lithium, repr\u00e9sentant environ 2%. Les livraisons futures de piles au lithium affichent une tendance \u00e9lev\u00e9e.<\/p><p>Le taux de p\u00e9n\u00e9tration mondial des v\u00e9hicules \u00e0 \u00e9nergie nouvelle continuant \u00e0 augmenter, la demande de batteries d'alimentation et de stockage d'\u00e9nergie continuera \u00e0 cro\u00eetre \u00e0 un rythme \u00e9lev\u00e9, et avant 2030, les autres syst\u00e8mes de batteries sont encore difficiles \u00e0 d\u00e9velopper \u00e0 grande \u00e9chelle, les batteries lithium-ion resteront la voie technologique dominante.<\/p><p>Comme la proportion de mat\u00e9riaux d'anode \u00e0 base de carbone dur dans les mat\u00e9riaux d'anode des piles au lithium n'est pas \u00e9lev\u00e9e, l'attraction du lithium pour les mat\u00e9riaux d'anode \u00e0 base de carbone dur sera faible. Selon les calculs du mat\u00e9riau d'anode en carbone dur, capacit\u00e9 de 300mah\/g, plate-forme de tension de 3,2V, une batterie au lithium de 1GWh consomme environ 1125 tonnes de mat\u00e9riau d'anode en carbone dur, nous pr\u00e9voyons que d'ici 2025, il y aura environ 35 000 tonnes de mat\u00e9riau d'anode en carbone dur. Nous pr\u00e9voyons qu'environ 35 000 tonnes de mat\u00e9riau d'anode en carbone dur seront utilis\u00e9es pour la production de mat\u00e9riau d'anode de batterie au lithium d'ici 2025.<\/p><h3 id=\"Demand-forecast-for-hard-carbon-anode-material-for-sodium-batteries\">Pr\u00e9visions de la demande de mat\u00e9riaux d'anode en carbone dur pour les piles au sodium<\/h3><p>Caract\u00e9ristiques du mat\u00e9riau d'anode en carbone dur et sc\u00e9narios d'application dans les batteries \u00e0 ions sodium : R\u00e9cemment, une \u00e9quipe de recherche a test\u00e9 les propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectrochimiques du mat\u00e9riau anodique en carbone dur et a d\u00e9couvert qu'un \u00e9chantillon pr\u00e9sentait une capacit\u00e9 sp\u00e9cifique \u00e9lev\u00e9e de 369,8 mAh\/g lorsqu'il \u00e9tait utilis\u00e9 comme mat\u00e9riau anodique pour les batteries \u00e0 ions sodium ; le mat\u00e9riau anodique en carbone dur a un faible potentiel d'oxydor\u00e9duction (0,1-1,0 V).<\/p><p>En raison de l'utilisation g\u00e9n\u00e9ralis\u00e9e de pr\u00e9curseurs de mat\u00e9riaux d'anode en carbone dur issus de la biomasse, c'est \u00e9galement le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur qui est devenu un choix \u00e9cologique pour les mat\u00e9riaux d'anode des batteries. En conclusion, dans les applications des batteries \u00e0 ions sodium, le mat\u00e9riau d'anode en carbone dur pr\u00e9sente un plus grand espacement des couches et peut former des compos\u00e9s d'intercalation thermiquement stables avec le sodium par rapport au graphite, et a une plus grande capacit\u00e9 de stockage du sodium par rapport au carbone mou, ce qui constitue un meilleur sc\u00e9nario d'application pour les \u00e9lectrodes des batteries \u00e0 ions sodium, les \u00e9lectrodes des condensateurs \u00e0 ions sodium et les \u00e9lectrodes des batteries \u00e0 doubles ions \u00e0 base de sodium, qui sont des domaines li\u00e9s aux batteries \u00e0 ions sodium.<\/p><p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-18795\" src=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/Hard-carbon-is-an-important-anode-material-for-sodium-ion-batteries.jpg\" alt=\"Le carbone dur est un mat\u00e9riau d&#039;anode important pour les batteries sodium-ion\" width=\"1000\" height=\"596\" \/><\/p><p>Apr\u00e8s avoir compar\u00e9 et analys\u00e9 les caract\u00e9ristiques des batteries sodium-ion, des batteries lithium-phosphate de fer, des batteries ternaires et des batteries plomb-acide en termes de densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique, de dur\u00e9e de vie, de tension moyenne, de s\u00e9curit\u00e9, de performance du multiplicateur, de performance de charge rapide et de performance \u00e0 haute et basse temp\u00e9rature, nous pensons que la batterie sodium-ion a de bonnes perspectives dans les sc\u00e9narios d'application des deux-roues \u00e9lectriques, des v\u00e9hicules \u00e9lectriques \u00e0 faible vitesse, du stockage de l'\u00e9nergie et du d\u00e9marrage-arr\u00eat.<\/p><p>En supposant que le taux de remplacement des batteries au sodium soit de 5%, 15% et 25% entre 2023 et 2025, la capacit\u00e9 install\u00e9e correspondante des batteries au sodium est de 9GWh, 33,7GWh et 72,5GWh respectivement. Nous pr\u00e9voyons que la demande de mat\u00e9riaux d'anode en carbone dur pour les batteries au sodium entre 2023 et 2025 sera de 0,97 million de tonnes, 36,2 millions de tonnes et 7,79 millions de tonnes.<\/p><p>En r\u00e9sumant les deux parties de la demande de mat\u00e9riaux d'anode en carbone dur, nous estimons que la demande totale de mat\u00e9riaux d'anode en carbone dur en 2021 sera d'environ 12 700 000 tonnes, tandis que la demande totale de mat\u00e9riaux d'anode en carbone dur en 2025 devrait augmenter de mani\u00e8re significative pour atteindre environ 112 900 000 tonnes, avec un taux de croissance annuel compos\u00e9 de 72,8%. Le taux de croissance compos\u00e9 atteint 72,8%.<\/p><p>Il y en a d'autres pour consulter le top 10 <a href=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/fr\/top-10-sodium-ion-battery-companies-in-the-world\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #000080; text-decoration: underline;\">entreprises de batteries sodium-ion dans le monde<\/span><\/span><\/a>, <span style=\"color: #000080;\"><a style=\"color: #000080;\" href=\"https:\/\/batteryswapstation.com\/fr\/china-silicon-based-anode-material-industry\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span>anode \u00e0 base de silicium<\/span><\/span><\/a><\/span>.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<section class=\"elementor-section elementor-top-section elementor-element elementor-element-f4ea001 elementor-section-boxed elementor-section-height-default 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