用於蓄電池、電容之新形態碳材料發展現況(上)

刊登日期:2012/11/26
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以蓄電池、電容為主要用途的新形態碳材料已經展開量產。藉著該材料的使用,有助於蓄電池與電容的穩定使用,並且可大幅提升蓄電容量。業者紛紛積極促進次世代碳材料的量產,此舉將有助於高性能蓄電池、電容的研發。

筒狀的奈米碳管(CNT)與硬碳(Hard Carbon;HC),已取代活性碳及石墨等過去應用在蓄電池及電容的碳材料,硬碳作為新形態碳材料,並已正式展開量產(表一)。具體來說,稱為多層奈米碳管的中口徑至大口徑奈米碳管的量產,始於2010年之後,其中在量產規模領先全球的公司,係來自大學的創投企業比利時Nanocyl公司,該公司在2010年底之前年產量為60公噸,從2011年起增加為原本的6倍之多,達到400公噸的規模。緊追在後的法國石油大企業Total子公司Arkema 2010年之前僅有20公噸年產能,目前一口氣將產能增加20倍。

而其他廠商也紛紛試圖將產能提升為原本的數倍,進行大規膜的增產動作。即至目前為止,多層奈米碳管的用途,主要多應用在纖維強化樹脂(FRP)用添加劑及導電性橡膠為主。具體來說,FRP的用途包括了網球拍的外框及船隻的塗佈劑,擴大器的振動膜等。不過近來期待可開拓大量使用的用途,例如:昭和電工供貨給鋰離子二次電池(LIB)負極用添加劑的案例,已有逐漸增加的趨勢。

日本製造商領先的案例硬碳(HC)的生產案例也出現大幅增加,日本KUREHA公司與住友Bakelite公司等日本化學製造商,在2010年時LIB負極材料用HC的生產規模,僅有年產數十公噸以下,但至2012年時產能已提升至年產數百公噸~1000公噸之譜。在這其中,2012年KUREHA公司以年產1200公噸的大型生產規模,進行以石油瀝青為原料的HC產品「Carbotron P」之量產。目前已知出貨對象之一,為車載用鋰離子二次電池的美國InerDel公司。另外,KUREHA公司也於2011年12月宣布將與Kuraray公司共同合作,將植物來源的HC擴大發展,期待至2013年可具備年產1000公噸的規模,並作為鋰離子二次電池的負極材料使用---完整內容請見下方檔案。 

※本文承日經BP社Nikkei Electronics 雜誌授權轉譯,特此深謝。原文著作權為Nikkei Electronics所有,禁止轉載。Nikkei Electronics 為數位時代的電子、資訊、通訊技術綜合雜誌,更多豐富、精彩內容,請上:http://nebook.com.tw/?cat=110  

作者:材網編輯室/工研院材化所
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