Anode Material ဆိုတာ ဘာလဲ။

Anode material သည် ပြင်ပပတ်လမ်းမှတဆင့် cathode သို့ စီးဆင်းနေသော အီလက်ထရွန်များကို ထုတ်လွှတ်စဉ် ဓာတ်တိုးမှုဖြစ်ပေါ်သည့် ဓာတ်တိုးမှုဖြစ်ပေါ်သည့် ဘက်ထရီရှိ အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်း အစိတ်အပိုင်းဖြစ်သည်။ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများတွင်၊ anode ပစ္စည်းများသည် အားသွင်းနေစဉ်အတွင်း လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများကို သိမ်းဆည်းကာ အားသွင်းနေစဉ်အတွင်း ၎င်းတို့ကို ထုတ်လွှတ်သည်။ ဤပစ္စည်းများသည် အားသွင်းအမြန်နှုန်း၊ စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုစွမ်းရည်၊ သံသရာသက်တမ်းနှင့် ဘေးကင်းရေးစွမ်းဆောင်ရည်အပါအဝင် အရေးကြီးသောဘက်ထရီလက္ခဏာများကို တိုက်ရိုက်ဆုံးဖြတ်သည်။ အသုံးအများဆုံး anode ပစ္စည်းသည် လုပ်ငန်းသုံး လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ 98% ခန့်အတွက် ဂရပ်ဖိုက်ဖြစ်ပြီး၊ ဆီလီကွန်-အခြားရွေးချယ်စရာများသည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆမြင့်မားသောအသုံးချပရိုဂရမ်များအတွက် ထွက်ပေါ်လာသော်လည်း၊

ဘက်ထရီ anodes များသည် မတူညီသော ပစ္စည်းမိသားစုများပေါ်တွင် မူတည်ပြီး တစ်ခုစီသည် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုဆိုင်ရာ အပလီကေးရှင်းများအတွက် ထူးခြားသော စွမ်းဆောင်ရည် ကုန်သွယ်မှု-လျှော့စျေးများကို ပေးဆောင်သည်။

Graphite သည် စီးပွားဖြစ် လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီထုတ်လုပ်မှုကို လွှမ်းမိုးထားပြီး 2024 ခုနှစ်အထိ anode စျေးကွက်၏ 98% ခန့်ကို လွှမ်းမိုးထားသည်။ ဤကာဗွန်-ဖွဲ့စည်းပုံပစ္စည်းသည် အားသွင်းစဉ်အတွင်း ၎င်း၏အလွှာလိုက် ဂရပ်ဖင်းစာရွက်များကြားတွင် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများကို သိမ်းဆည်းထားသည်။ တွင်းထွက်သတ္တုသိုက်များမှ ထုတ်ယူထားသော သဘာဝဂရပ်ဖိုက်သည် ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်သက်သာစွာဖြင့် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသော်လည်း အားသွင်းချိန်အတွင်း တည်ဆောက်ပုံချဲ့ထွင်မှုကို တွေ့ကြုံခံစားနိုင်သည်-။ Synthetic graphite သည် မြင့်မားသော-အပူချိန် 2,500 ဒီဂရီအထက်တွင် ကုသမှုခံယူပြီး ဘက်ထရီသက်တမ်းကို ပိုရှည်စေပြီး ပေါများသောလီသီယမ်-အိုင်းယွန်းလမ်းကြောင်းများမှတစ်ဆင့် ပိုမိုတည်ငြိမ်သောအတွင်းပိုင်းတည်ဆောက်ပုံများကို ဖန်တီးပေးပါသည်။

သီအိုရီအရ ဂရပ်ဖိုက်၏ အမြင့်ဆုံးစွမ်းရည်မှာ 372 mAh/g တွင်တည်ရှိပြီး လီသီယမ်အိုင်းယွန်းတစ်ခုသည် အပြည့်အဝလီသီယမ်အခြေအနေ (LiC₆) တွင် ကာဗွန်အက်တမ်ခြောက်လုံးနှင့် ချိတ်ဆက်သောအခါ အောင်မြင်သည်။ ထုတ်လုပ်သူများသည် ဆယ်စုနှစ်များစွာ ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းမှတစ်ဆင့် ဤကန့်သတ်ချက်ကို ချဉ်းကပ်လာသော်လည်း ဂရပ်ဖိုက်၏စွမ်းဆောင်ရည်မျက်နှာကျက်သည် ပိုမိုမြင့်မားသော-စွမ်းဆောင်ရည်အခြားရွေးချယ်စရာများကို ရှာဖွေရန် လုပ်ငန်းကို တွန်းအားပေးခဲ့သည်။

ဆီလီကွန်သည် ဂရပ်ဖိုက်၏ 6:1 ကာဗွန်-မှ-လီသီယမ်အချိုးအစားနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဆီလီကွန်အက်တမ်တစ်ခုလျှင် 4.4 လီသီယမ်အိုင်းယွန်းကို သိုလှောင်သိမ်းဆည်းနိုင်သည့် အလားအလာအရှိဆုံး အလားအလာအရှိဆုံး အစားထိုးပစ္စည်းဖြစ်သည်။ ဤအနုမြူဗုံး-အဆင့် အားသာချက်သည် 3,600 mAh/g{10}ဂရပ်ဖိုက်၏ အမြင့်ဆုံး ဆယ်ဆခန့် သီအိုရီအရ စွမ်းရည်ကို ဘာသာပြန်သည်။

စိန်ခေါ်မှုမှာ ဆီလီကွန်၏ ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုတွင် တည်ရှိသည်။ မီးလောင်ကျွမ်းနေစဉ်အတွင်း ဆီလီကွန်အမှုန်များသည် ၎င်းတို့၏မူလအရွယ်အစား၏ 300-400% ခန့် ဖောင်းလာပါသည်။ ဤချဲ့ထွင်မှုသည် ပစ္စည်းကို အက်ကွဲစေပြီး လျှပ်စစ်ချိတ်ဆက်မှုများကို ဖြတ်တောက်ကာ စွမ်းဆောင်ရည် လျင်မြန်စွာ ယိုယွင်းပျက်စီးစေသည့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားများကို ဖန်တီးပေးသည်။ အစောပိုင်း သန့်စင်သော ဆီလီကွန် anodes များသည် အားသွင်းချိန် 10 ပတ်အတွင်း စွမ်းရည်အများစု ဆုံးရှုံးသွားသည်။

လက်ရှိစီးပွားရေးနည်းလမ်းများသည် ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံများတွင် ဆီလီကွန်ဂရပ်ဖိုက်နှင့် ရောစပ်ထားသည်။ POSCO Future M သည် 2025 ခုနှစ် မတ်လတွင် ဆီလီကွန်-ကာဗွန်အန်နိုဒိတ်ကို 2025 ခုနှစ် မတ်လတွင် မိတ်ဆက်ခဲ့ပြီး ဂရပ်ဖိုက်၏သိုလှောင်မှုစွမ်းရည်ကို ငါးဆပေးစွမ်းကာ 2027 ခုနှစ်အတွက် အစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်မှုကို ပစ်မှတ်ထားခဲ့သည်။ LG Energy Solution သည် 5% ဆီလီကွန်ကို အသုံးချသည့် ပထမဆုံးထုတ်လုပ်သူဖြစ်လာခဲ့သည်-2019 ခုနှစ်တွင် လျှပ်စစ်ကားများအတွက် doped anodes များကို 2019 ခုနှစ်အတွင်း လျှပ်စစ်ကားများတွင် doped anodes မှ ပြသထားသည်။ လုပ်ငန်းဆိုင်ရာအချက်အလက်များသည် 2024 တွင် licondes ၏ % အောက်တွင်သာရှိနေသည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆကို မြှင့်တင်နေစဉ် ချဲ့ထွင်မှုပြဿနာများကို စီမံခန့်ခွဲရန် အလေးချိန်။

LTO anodes များသည် ပိုမိုမြင့်မားသော ဗို့အားအလားအလာများ (1.55V နှင့် Li/Li⁺ ဝန်းကျင်) တွင် လုပ်ဆောင်သည် ဤဗို့အားတည်နေရာပြခြင်းသည် လစ်သီယမ်ဒန်းဒရိုက်ဖွဲ့စည်းခြင်းကို တားဆီးပေးသည်-ဘက်ထရီခွဲထွက်ကိရိယာများကို ထိုးဖောက်ပြီး ဆားကစ်တိုဖြစ်စေသော သတ္တုချည်များ။ စက်ဘီးစီးနေစဉ်အတွင်း ပစ္စည်းသည် ထုထည်ပြောင်းလဲမှုအနည်းငယ်ဖြင့် တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ တည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းပေးသည်၊ ၎င်းသည် ဘေးကင်းရန်-လေယာဉ်နှင့် ခရီးသည်သင်္ဘောများတွင် အရေးကြီးသောအသုံးချပရိုဂရမ်များအတွက် သင့်လျော်စေသည်။

အပေးအယူ-ပိတ်မှုသည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆနှင့် လာသည်။ LTO ၏ ပိုမိုမြင့်မားသော လည်ပတ်မှုဗို့အားသည် စံ cathodes များနှင့် တွဲထားသောအခါ အလုံးစုံဆဲလ်ဗို့အားကို လျော့နည်းစေပြီး စွမ်းရည်ကို ကန့်သတ်ထားသည်။ 2024 ခုနှစ် လေ့လာမှုတစ်ခုတွင် စွမ်းအင်နှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ ပစ္စည်းများတွင် LTO ၏ လွန်ကဲသောဘေးကင်းရေးတွင် အသုံးပြုမှုကို မီးမောင်းထိုးပြထားသည်-၎င်း၏အပူလျော့သွားခြင်းအန္တရာယ်သည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းမှုစိုးရိမ်မှုထက် လျော့နည်းသည့်အခြေအနေများကို တောင်းဆိုထားသည်။

လစ်သီယမ်သတ္တု anodes များသည် သီအိုရီအရ စွမ်းရည်ကို 3၊860 mAh/g-ဂရပ်ဖိုက်၏ ကန့်သတ်ချက် ဆယ်ဆကျော်အထိ တွန်းပို့ပါသည်။ လက်ခံတည်ဆောက်ပုံတစ်ခုအတွင်း လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများကို သိုလှောင်ခြင်းထက်၊ လီသီယမ်သတ္တု လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် အားသွင်းနေစဉ်အတွင်း မျက်နှာပြင်ပေါ်သို့ လီသီယမ်ကို တိုက်ရိုက်ထည့်သည်။ LG Energy Solution သည် အနိမ့်ဆုံး-စွမ်းရည်စနစ်များတွင် လစ်သီယမ်သတ္တု anodes များကို 2027 ခုနှစ်နှောင်းပိုင်းတွင် မိတ်ဆက်မည်ဖြစ်ပြီး၊ နောက်ပိုင်းတွင် ပိုမိုမြင့်မားသော-စွမ်းဆောင်ရည်အပလီကေးရှင်းများအထိ တိုးချဲ့သွားရန် စီစဉ်ထားသည်။

သတ္တုအောက်ဆိုဒ်နှင့် ဖော့စဖိုက်များ၊ အလွိုင်း-သွပ်နှင့် ဂျာမနီယမ်နှင့် အော်ဂဲနစ် anode ဒြပ်ပေါင်းများကို အသုံးပြုထားသော အမျိုးအစားပြောင်းခြင်းဆိုင်ရာ သုတေသနကို ဆက်လက်လုပ်ဆောင်နေပါသည်။ ၎င်းတို့သည် 2025 ခုနှစ်အထိ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေး အဆင့်များတွင် အများစုရှိနေပါသည်။

Anode Material

Anode ထုတ်လုပ်မှုတွင် ပစ္စည်းအမျိုးအစားမခွဲခြားဘဲ တိကျသောအဆင့်များစွာပါဝင်ပါသည်။

ကုန်ကြမ်းများကို တက်ကြွသော အန်နိုဒြပ်ပေါင်းများအဖြစ် ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပြီးနောက် သေးငယ်သော အမှုန့်များအဖြစ် အမှုန့်ပြုကာ သတ္တုစပ်ပစ္စည်းများကို ဖန်တီးရန် binders နှင့် conductive additives များနှင့် ရောနှောထားသည်။ ဂရပ်ဖိုက် anodes အတွက် ထုတ်လုပ်သူသည် ဤ slurry ကို ကြေးနီသတ္တုပါးဖြင့် လက်ရှိစုဆောင်းသူများထံ ဖုံးအုပ်ထားသည်။ ကာထားသော သတ္တုပြားများသည် အခြောက်ခံသော မီးဖိုများမှတဆင့် ဖြတ်သန်းသွားကာ အညစ်အကြေးများကို ဖယ်ရှားကာ ပစ္စည်း၏ ကပ်တွယ်မှုကို လုံခြုံစေပါသည်။ ပုံသဏ္ဍာန်အထူနှင့် သင့်လျော်သော ကပ်ငြိမှုကို သေချာစေရန်၊

ဆီလီကွန်-ဂရပ်ဖိုက်ပေါင်းစပ်မှုများသည် ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုကို စီမံခန့်ခွဲရန် ထပ်လောင်းလုပ်ဆောင်မှု လိုအပ်ပါသည်။ အဆင့်မြင့်နည်းပညာများတွင် 100 nanometers အောက်အမှုန်များအဖြစ် ဆီလီကွန်တည်ဆောက်ခြင်း၊ ချဲ့ထွင်ခြင်းကိုကန့်သတ်ရန် ကာဗွန်အခွံများဖြင့် ဆီလီကွန်ကို ဖုံးအုပ်ခြင်းနှင့် porous graphite matrices အတွင်း ဆီလီကွန်ထည့်ခြင်းတို့ပါဝင်သည်။ ဓာတုအခိုးအငွေ့များ စွန့်ပစ်ခြင်းနည်းလမ်းများသည် ထုတ်လုပ်မှု ရှုပ်ထွေးသော်လည်း ပိုမိုမြင့်မားသော ထုတ်လုပ်မှု ရှုပ်ထွေးမှုဖြင့် ကာဗွန်ဖွဲ့စည်းပုံများတွင် ပျံ့နှံ့သွားသော ဆီလီကွန်စကေး တူညီသော နာနို-ဆီလီကွန်ကို ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။

Anode Material

ထိရောက်သော anode ပစ္စည်းများသည် ပြိုင်ဆိုင်မှုဆိုင်ရာ လိုအပ်ချက်များစွာကို ပြည့်မီရပါမည်။

တိကျသောစွမ်းရည်: စွမ်းရည်မြင့်ပစ္စည်းများသည် တစ်ယူနစ်အလေးချိန်အတွက် စွမ်းအင်ပိုမိုသိုလှောင်သည်။ လက်တွေ့တွင် ဂရပ်ဖိုက်သည် အမြင့်ဆုံး 360 mAh/g ဝန်းကျင်ရှိသော်လည်း၊ ဆီလီကွန်-ကာဗွန်ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများသည် လက်ရှိတွင် စက်မှုလုပ်ငန်းခွင်များတွင် 450-500 mAh/g ထုတ်ပေးပါသည်။

လျှပ်စစ်စီးကူးမှု: စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချရန် လုံလောက်သော အီလက်ထရွန် ရွေ့လျားနိုင်သော ပစ္စည်းများ လိုအပ်သည်။ Graphite ၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းသည် ၎င်းကို စံပြဖြစ်စေသည်၊ သို့သော် သန့်စင်သော ဆီလီကွန်သည် ကာဗွန်ထည့်သည့်ပစ္စည်းများ သို့မဟုတ် အပေါ်ယံပိုင်း စီးဆင်းမှုကို ထိန်းသိမ်းရန် လိုအပ်ပါသည်။

ဖွဲ့စည်းပုံ တည်ငြိမ်ရေး: ပစ္စည်းများသည် ပျက်စီးခြင်းမရှိဘဲ ထပ်ခါတလဲလဲ လီသီယမ်ထည့်သွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်ယူခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိရမည်။ Graphite သည် ဖွဲ့စည်းပုံကို ကောင်းမွန်စွာ ထိန်းသိမ်းထားသော်လည်း ဆီလီကွန်၏ ချဲ့ထွင်မှုသည် ကွဲအက်ခြင်းမှ ကာကွယ်ရန် ပေါင်းစပ်ဗိသုကာများ လိုအပ်သည်။

ပထမ သံသရာ စွမ်းဆောင်ရည်: ကနဦးအားသွင်းစက်ဝန်းသည် လစ်သီယမ်ကို နောက်ပြန်မဆုတ်ဘဲ စားသုံးသည့် အစိုင်အခဲ-အီလက်ထရွန်းနစ်ကြားဆင့် (SEI) အလွှာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ပထမ-စက်ဝန်းထိရောက်မှု နိမ့်ပါးခြင်း ဆိုသည်မှာ ရရှိနိုင်စွမ်းရည် နည်းပါးသည်။ Graphite သည် ပုံမှန်အားဖြင့် 90-93% ၏ ကနဦးထိရောက်မှုကို ရရှိပြီး ဆီလီကွန်ပစ္စည်းများသည် သမိုင်းတွင် 70-85% တွင် နောက်ကျနေပါသည်။

သံသရာဘဝ: လုပ်ငန်းသုံးဘက်ထရီများသည် 800-1,200 အားသွင်းစက်များကို 80% စွမ်းရည်ထိန်းထားခြင်းဖြင့် ပစ်မှတ်ထားသည်။ Graphite သည် ဤစံနှုန်းထက် လွယ်ကူစွာ ကျော်တက်သည်။ ဆီလီကွန်-ကာဗွန်ပေါင်းစပ်များသည် 300-500 cycles မှ 800-1,200 cycles သို့ 2023-2025 ခုနှစ်အတွင်း တီထွင်ထားသော အဆင့်မြင့် ပြုပြင်ခြင်းနည်းပညာများဖြင့် တိုးတက်ကောင်းမွန်လာခဲ့ပါသည်။

InsightAce Analytics အရ 2024 ခုနှစ်တွင် anode ပစ္စည်းများစျေးကွက်သည် $ 3.5 ဘီလီယံအထိရောက်ရှိခဲ့ပြီး 2034 ခုနှစ်တွင် $ 14.7 ဘီလီယံအထိစီမံကိန်းများ InsightAce Analytics အရနှစ်စဉ် 15.7% တိုးပွားလာသည်။ ဤချဲ့ထွင်မှုသည် လျှပ်စစ်ကားအသုံးပြုမှုနှင့် ဂရစ်-စကေး စွမ်းအင်သိုလှောင်မှု ဖြန့်ကျက်ခြင်းတို့ဖြင့် တိုက်ရိုက်ခြေရာခံပါသည်။

Anode ပစ္စည်းများ၏ 30-40% ၏ 30-40% ခွဲဝေမှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက Anode ပစ္စည်းများသည် လီသီယမ် 15%{7}}အိုင်းယွန်းဘက်ထရီဆဲလ်ကုန်ကျစရိတ်ကို ကိုယ်စားပြုပါသည်။ 2024 ခုနှစ်တွင် ဘက်ထရီပက်ကေ့ခ်ျစျေးနှုန်းများသည် $115/kWh သို့ 20% ကျဆင်းသွားသည်- 2017 ခုနှစ်နောက်ပိုင်း အဆိုးရွားဆုံးကျဆင်းမှုဖြစ်သည်။ BloombergNEF က ၎င်းကို ဆဲလ်များထုတ်လုပ်နိုင်မှုလွန်ကဲခြင်း၊ အတိုင်းအတာစီးပွားရေးနှင့် သတ္တုစျေးနှုန်းများနိမ့်ကျခြင်းတို့ကြောင့်ဟု သတ်မှတ်သည်။Lithium ဘက်ထရီစျေးနှုန်းတရုတ်နိုင်ငံတွင် 94 ဒေါ်လာ/kWh သို့ရောက်ရှိခဲ့ပြီး US နှင့် ဥရောပစျေးနှုန်းများမှာ 31% နှင့် 48% အသီးသီး မြင့်မားခဲ့သည်။

ဤစျေးနှုန်းဖိအားသည် anode ပစ္စည်းစီးပွားရေးအပေါ်သက်ရောက်သည်။ သဘာဝဂရပ်ဖိုက်များသည် ပြုပြင်မှုလိုအပ်ချက်နည်းပါးသောကြောင့် ဓာတုမျိုးကွဲများထက် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသည်။ ဆီလီကွန်-ကာဗွန်ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများသည် လက်ရှိတွင် တရုတ်နိုင်ငံတွင် တစ်တန်လျှင် ယွမ် 750,000 ခန့် ကုန်ကျပြီး ဂရပ်ဖိုက်နှင့် စီးပွားဖြစ်နိုင်ခြေအတွက် တစ်တန်လျှင် CNY 50,000-80,000 ယွမ်မှ 110,000-170,000 သို့ လျှော့ချရန် လိုအပ်ပါသည်။

anode ကုန်ကျစရိတ်နှင့် ဘက်ထရီစျေးနှုန်းများအကြား ဆက်နွယ်မှုသည် ရှုပ်ထွေးသော ဒိုင်းနမစ်များကို ဖန်တီးပေးသည်။ ဘက်ထရီထုတ်လုပ်သူများသည် 2025 တွင်စျေးကွက်ဝေစုကိုဆက်လက်ထိန်းသိမ်းထားရန်အနားသတ်များကိုညှစ်လိုက်သည်နှင့်အမျှ၊ ဖိအားများသည်ပစ္စည်းပေးသွင်းသူများထံသို့ရေစီးကြောင်းသို့လွှဲပြောင်းပေးသည်။ Anode ထုတ်လုပ်သူများသည် ထုတ်လုပ်မှု စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင် လုပ်ဆောင်ပြီး စွမ်းဆောင်ရည် အားသာချက်များမှတစ်ဆင့် ပရီမီယံစျေးနှုန်းကို မျှတစေမည့် -မျိုးဆက်သစ်ပစ္စည်းများကို လိုက်စားခြင်းဖြင့် တုံ့ပြန်ပါသည်။

ကုန်ကြမ်းကုန်ကျစရိတ် သိသိသာသာ အတက်အကျရှိသည်။ လစ်သီယမ်ကာဗွန်နိတ်စျေးနှုန်းများသည် 2022 ခုနှစ်တွင် တစ်တန်လျှင် $70,000 မှ 2024 ခုနှစ်တွင် $15,000 အောက်သို့ ကျဆင်းသွားခဲ့ပါသည်။ cathode များတွင် lithium များပိုမိုပါဝင်နေသော်လည်း၊ အဆိုပါစျေးနှုန်းအတက်အကျများသည် electrolyte ကုန်ကျစရိတ်နှင့် ထောက်ပံ့မှုကွင်းဆက်ပြတ်တောက်မှုများကြောင့် anode ထုတ်လုပ်မှုအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိနေဆဲဖြစ်သည်။

တရုတ်နိုင်ငံသည် anode ပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုကို လွှမ်းမိုးထားပြီး အမေရိကန်စွမ်းအင်ဌာနနှင့် ဥရောပကော်မရှင်နှစ်ရပ်စလုံးအား သဘာဝဂရပ်ဖိုက်ကို အရေးကြီးပစ္စည်းအဖြစ် စာရင်းသွင်းရန် ထောက်ပံ့ရေးအာရုံစူးစိုက်မှုအန္တရာယ်များကို ဖန်တီးခဲ့သည်။ 2024 ခုနှစ်တွင် တရုတ်ထုတ်လုပ်သူများသည် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ဂရပ်ဖိုက် anode အထွက်၏ 90% ခန့်ရှိသည်။

အနောက်နိုင်ငံများ၏ ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းရည်မှာ တိုးချဲ့သော်လည်း အကန့်အသတ်ရှိနေဆဲဖြစ်သည်။ Syrah Resources၊ Northern Graphite နှင့် Nouveau Monde ကဲ့သို့သော မြောက်အမေရိကထုတ်လုပ်သူများသည် Talga Resources နှင့် Vianode အပါအဝင် ဥရောပကစားသမားများကဲ့သို့ ထောက်ပံ့ရေးကွင်းဆက်များကို ဖော်ဆောင်လျက်ရှိသည်။ ဤကြိုးပမ်းအားထုတ်မှုများသည် ရေရှည်တည်တံ့ခိုင်မြဲမှုလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းပေးနေစဉ်တွင် တရုတ်ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်နှင့် ကိုက်ညီသော စိန်ခေါ်မှုများကို ရင်ဆိုင်ရသည်။

SMM ကိန်းဂဏန်းစာရင်းများအရ၊ တရုတ်နိုင်ငံ၏ ဂရပ်ဖိုက်အန်နိုဒိတ်ထုတ်လုပ်မှုသည် ၂၀၂၄ ခုနှစ်တွင် တန်ချိန် ၁.၈၄၅ သန်းအထိ ရောက်ရှိခဲ့ပြီး တစ်နှစ်ထက်တစ်နှစ် 14%--ထက် တိုးလာသည်။ ထုတ်လုပ်သူများသည် ကုန်ကျစရိတ်များကို ထိန်းချုပ်ရန်အတွက် စဉ်ဆက်မပြတ် ဂရပ်ဖစ်တီရှင်းကဲ့သို့ အဆင့်မြင့်နည်းပညာများကို အသုံးပြုသောကြောင့် အတုပြုလုပ်ထားသော ဂရပ်ဖိုက်သည် ဤပမာဏ၏ 90.6% ကို ကိုယ်စားပြုသည်။ သဘာဝဖိုက်တင်တင်ပို့မှု ကန့်သတ်ချက်များကြောင့် ပြည်ပမှ သုံးစွဲသူအချို့သည် ဂရပ်ဖိုက်အတုများဆီသို့ တွန်းပို့ခဲ့ပြီး ၎င်း၏စျေးကွက်ဝေစုကို ပိုမိုတိုးပွားစေသည်။

မတူညီသော application များသည် မတူညီသော anode လက္ခဏာများကို တောင်းဆိုသည်။

လျှပ်စစ်ကားဘက်ထရီများသည် စွမ်းအင်သိပ်သည်းမှုနှင့် အားအမြန်သွင်းခြင်းကို ဦးစားပေးသည်။ ဆီလီကွန်-ဒပ်ဂရပ်ဖိုက် anodes များသည် ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုဖြေရှင်းချက် ပိုမိုကောင်းမွန်လာသည်နှင့်အမျှ ဆီလီကွန်ပါဝင်မှု တဖြည်းဖြည်းတိုးလာခြင်းဖြင့် မောင်းနှင်မှုအကွာအဝေးကို တိုးလာစေရန် ကူညီပေးသည်။ Tesla၊ BMW နှင့် အခြားကားထုတ်လုပ်သူများသည် 2025-2027 ခုနှစ်အတွင်း အကောင်အထည်ဖော်ရန်အတွက် ဆီလီကွန် anode developer များနှင့် ပူးပေါင်းလုပ်ဆောင်ကြောင်း ကြေညာခဲ့သည်။

လူသုံးအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများသည် စက်ဝိုင်းဘဝနှင့် ဘေးကင်းမှုနှင့်အတူ စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆကို ချိန်ညှိပေးသည်။ စမတ်ဖုန်းများနှင့် လက်ပ်တော့များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် နှစ်ပေါင်းများစွာ အသုံးပြုမှုတစ်လျှောက် 500-1,000 အားသွင်းစက်များကို စိတ်ချယုံကြည်စွာ ပေးဆောင်နိုင်သည့် အကောင်းဆုံးသော graphite anodes ကို အသုံးပြုပါသည်။

ဇယားကွက်-စကေးစွမ်းအင်သိုလှောင်မှုစနစ်များသည် လည်ပတ်မှုသက်တမ်းနှင့် အာကာသကန့်သတ်ချက်များ နည်းပါးသောကြောင့် စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆထက် ကုန်ကျစရိတ်ကို အလေးပေးပါသည်။ ဤအပလီကေးရှင်းများသည် မကြာခဏ -တာရှည်တည်ငြိမ်မှုအတွက် ဂရပ်ဖိုက် anodes များနှင့်တွဲထားသော LFP (လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ်) cathodes ကို အသုံးပြုပါသည်။ အချို့သော တပ်ဆင်မှုများသည် ဘေးကင်းမှုနှင့် အသက်ရှည်မှု ပိုမိုမြင့်မားသော ကုန်ကျစရိတ်များကို မျှတစေသည့် LTO anodes များကို ရှာဖွေသည်။

2024 ခုနှစ် ဖေဖော်ဝါရီလတွင် ထုတ်ဝေခဲ့သော သိပ္ပံနည်းကျ အစီရင်ခံစာများတွင် ထုတ်ဝေသည့် သုတေသနသည် biochar ၏ ဓာတ်ကူပစ္စည်း ဂရပ်ဖစ်တီရှင်းဖြင့် ဇီဝရုပ်-အခြေခံ anode ထုတ်လုပ်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ trimetallic hybrid ဓာတ်ကူပစ္စည်း (နီကယ်၊ သံနှင့် မန်းဂနိစ်) ကို အသုံးပြု၍ သုတေသီများသည် 89.28% ဂရပ်ဖစ်တီစီစီဒီဂရီနှင့် 73.95% ပြောင်းလဲနှုန်းများကို အောင်မြင်ခဲ့ပြီး၊ ရေနံကို အခြေခံသည့်-ဂရပ်ဖိုက်အတွက် ရေရှည်တည်တံ့သော အခြားရွေးချယ်စရာကို ပေးဆောင်ခဲ့ပါသည်။

Nanostructuring တိုးတက်မှုများသည် ဆီလီကွန် anode စွမ်းဆောင်ရည်ကို ဆက်လက်တိုးတက်စေသည်။ နည်းလမ်းများတွင် လက်ရှိစုဆောင်းသူများနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသော ဆီလီကွန် nanowire များကို ဖန်တီးခြင်း၊ graphene shells များတွင် ဆီလီကွန်ကို ဖုံးအုပ်ခြင်းနှင့် core-shell particle တည်ဆောက်ပုံများကို ဒီဇိုင်းထုတ်ခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။ Group14 Technologies သည် သမားရိုးကျ ဂရပ်ဖိုက်များထက် 50% ပိုမိုများပြားသော ထုထည်စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆကို 50% ပိုမိုမြင့်မားစေသော ဆီလီကွန်-ကာဗွန်ပေါင်းစပ်ပါဝင်မှုကို ခွင့်ပြုထားသည်။

Surface coating technologies သည် SEI အလွှာမတည်ငြိမ်မှုကို ဖြေရှင်းပေးသည်။ polyacrylic acid နှင့် carboxymethyl cellulose ကဲ့သို့သော အဆင့်မြင့် binder များသည် သမားရိုးကျ polyvinylidene ဖလိုရိုက်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဆီလီကွန်၏ ထုထည်ပြောင်းလဲမှုများကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေသည်။ အသစ်သော အီလက်ထရွန်းဒြပ်ပေါင်းများသည် ချဲ့ထွင်ခြင်း{2}}ကျုံ့ခြင်းစက်ဝန်းများအတွင်း ကွဲအက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိသော SEI အလွှာများကို ပိုမိုတည်ငြိမ်အောင် ဖန်တီးပေးသည်။

Anode Material

anode ပစ္စည်းများကို နားလည်သဘောပေါက်ခြင်းသည် စစ်မှန်သော-ကမ္ဘာ့ဘက်ထရီအပြုအမူကို ဆုံးဖြတ်သည့် တိကျသောစွမ်းဆောင်ရည်မက်ထရစ်များကို စစ်ဆေးရန်လိုအပ်သည်။

ပုံမှန်စမတ်ဖုန်းဘက်ထရီတွင် အကြမ်းဖျင်း 15-20 ဂရမ် anode ပစ္စည်း ပါဝင်ပါသည်။ ဂရပ်ဖိုက်ကို 350 mAh/g အမှန်တကယ် စွမ်းရည်ဖြင့် အသုံးပြုထားသောကြောင့် ဘက်ထရီ၏ စုစုပေါင်းစွမ်းအင်၏ 5.25-7 Wh ခန့်ကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။ 450 mAh/g တွင် 10% silicon composite သို့ပြောင်းခြင်းဖြင့် ၎င်းကို 6.75-9 Wh- အကြမ်းဖျင်း 20-25% တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။

အမြန်အားသွင်းနိုင်စွမ်းသည် anode ဂုဏ်သတ္တိများပေါ်တွင် များစွာမူတည်သည်။ Graphite သည် 2-3C အထိ အဆင့်မြှင့်ထားသော ဖော်မြူလာများဖြင့် 1C (တစ်နာရီအတွင်း အားအပြည့်) ဝန်းကျင် အားသွင်းနှုန်းများကို လုံခြုံစွာ လက်ခံနိုင်သည်။ ဆီလီကွန် ပစ္စည်းများသည် ဂရပ်ဖိုက်အလွှာများမှတဆင့် အစိုင်အခဲ-စတိတ် ပျံ့ပွားခြင်းထက် လစ်သီယမ်၏ မျက်နှာပြင် အစစ်ခံမှု ယန္တရားကြောင့် မြင့်မားသောနှုန်းကို ကတိပေးသည်။

ပစ္စည်းအလိုက် အပူချိန် ကွာခြားသည်။ Graphite anodes များသည် အပူချိန် 0 ဒီဂရီအောက် တွင် လစ်သီယမ်ကို ၀တ်ဆင်ရာတွင် အန္တရာယ်ဖြစ်စေပြီး၊ ဒါက ဘေးကင်းရေး အန္တရာယ်တွေကို ဖန်တီးပေးပါတယ်။ LTO သည် စွမ်းဆောင်ရည်ကို -30 ဒီဂရီအထိ ထိန်းသိမ်းထားပြီး စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆနည်းသော်လည်း အေးသောရာသီဥတုတွင် အသုံးပြုရန်အတွက် သင့်လျော်စေသည်။

ဘက်ထရီထုတ်လုပ်သူများသည် စံပြုပရိုတိုကောများမှတစ်ဆင့် anode ပစ္စည်းများကို အကဲဖြတ်သည်။ 0.1C တွင် ဖွဲ့စည်းခြင်း သံသရာသည် အရင်းခံစွမ်းရည်နှင့် SEI အလွှာဖွဲ့စည်းခြင်းကို ထူထောင်သည်။ ပါဝါပေးပို့မှုကို အကဲဖြတ်ရန် စွမ်းရည်နှုန်းထားသည် တဖြည်းဖြည်း ပိုမြင့်သော ရေစီးကြောင်းများ (0.5C၊ 1C၊ 2C၊ 3C) တွင် အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်ခြင်းတို့ကို စမ်းသပ်သည်။ Cycle life testing သည် ရာနှင့်ချီသော အားသွင်းမှု ထောင်ပေါင်းများစွာ လည်ပတ်သည်-သတ်မှတ်ထားသော နှုန်းထားများနှင့် အပူချိန်များဖြင့် လည်ပတ်သည်။

အဆင့်မြင့် လက္ခဏာရပ်ဆိုင်ရာ နည်းပညာများတွင် X-ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် ဓာတ်ရောင်ခြည်ကွဲလွဲမှု၊ အမှုန်ပုံသဏ္ဍာန်အတွက် အီလက်ထရွန်အဏုစကုတ်စကင်န်ဖတ်ခြင်းနှင့် ခံနိုင်ရည်ရှိမှုနှင့် အားသွင်းလွှဲပြောင်းမှု kinetics ကို နားလည်ရန်အတွက် လျှပ်စစ်ဓာတ်ရောင်ခြည်ဖြာထွက်မှုတို့ ပါဝင်ပါသည်။ ဤတိုင်းတာမှုများသည် ထုတ်လုပ်သူအား အမှုန်အမွှားအရွယ်အစား၊ ပုံသဏ္ဍာန်၊ မျက်နှာပြင်ဧရိယာနှင့် အပေါ်ယံပိုင်းသတ်မှတ်ချက်များကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ကူညီပေးပါသည်။

အထူးသဖြင့် အမှုန်အမွှား အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှုသည် စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသည်။ ပိုကြီးသော အမှုန်အမွှားများသည် မျက်နှာပြင်ဧရိယာကို လျှော့ချပေးကာ တုံ့ပြန်မှု kinetics ကို ကန့်သတ်ထားသော်လည်း ပထမ-စက်ဝန်းစွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုးတက်စေသည်။ သေးငယ်သော အမှုန်အမွှားများသည် တုံ့ပြန်မှုနှုန်းကို တိုးမြင့်စေသော်လည်း မလိုလားအပ်သော ဘေးထွက်တုံ့ပြန်မှုများအတွက် မျက်နှာပြင်ဧရိယာ ပိုများစေသည်။ ထုတ်လုပ်သူများသည် ပုံမှန်အားဖြင့် ဂရပ်ဖိုက်အတွက် 10-20 မိုက်ခရိုမီတာ အကွာအဝေးတွင် ၎င်းတို့၏ အပလီကေးရှင်းအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ထားသော အရွယ်အစား ဖြန့်ဖြူးမှုများကို ပစ်မှတ်ထားလေ့ရှိသည်။

ဘက်ထရီဝယ်လိုအား ကြီးထွားလာသည်နှင့်အမျှ anode ပစ္စည်းများ နယ်ပယ်သည် လျင်မြန်စွာ ဆက်လက်တိုးတက်နေပါသည်။ Graphite သည် ၎င်း၏ကုန်ကျစရိတ်အားသာချက်များနှင့် ရင့်ကျက်သောထောက်ပံ့ရေးကွင်းဆက်များကြောင့် ကာလလတ်တွင် လွှမ်းမိုးနိုင်ဖွယ်ရှိသည်။ ချဲ့ထွင်မှုစိန်ခေါ်မှုများကို ထုတ်လုပ်သူများက ဖြေရှင်းပေးသည်နှင့်အမျှ ဆီလီကွန်ပေါင်းစည်းမှုသည် တဖြည်းဖြည်း တိုးလာသည်။ လာမည့်-လီသီယမ်သတ္တုကဲ့သို့သော မျိုးဆက်သစ်ပစ္စည်းများသည် ၎င်းတို့၏ နည်းပညာဆိုင်ရာ အတားအဆီးများကို အောင်မြင်စွာဖြေရှင်းနိုင်ရန် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးပိုက်လိုင်းများတွင် စောင့်ဆိုင်းနေပါသည်။

သော့ထုတ်ယူမှုများ

Anode ပစ္စည်းများသည် ဓာတ်တိုးမှုဖြစ်ပေါ်သည့်ဘက်ထရီများတွင် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းပုံစံဖြစ်ပြီး ၎င်း၏ 372 mAh/g စွမ်းရည်နှင့် ကုန်ကျစရိတ်-ထိရောက်မှုတို့ကြောင့် လက်ရှိတွင် ဂရပ်ဖိုက်သည် စျေးကွက်ဝေစု 98% တွင် လွှမ်းမိုးထားသည်။

ဆီလီကွန်သည် 3၊{2}} mAh/g တွင် 10 ဆ ပိုမိုမြင့်မားသော သီအိုရီပိုင်းစွမ်းရည်ကို ပေးစွမ်းသော်လည်း 300-400% ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုစိန်ခေါ်မှုများကို 2025 ခုနှစ်အထိ ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံများတွင် စီးပွားဖြစ်ဆီလီကွန်ပါဝင်မှု 8% အောက်ကို ကန့်သတ်ထားသည့် စိန်ခေါ်မှုများကို ရင်ဆိုင်ရမည်

ဘက်ထရီ စျေးနှုန်းများသည် 2024 ခုနှစ်တွင် $115/kWh သို့ 20% ကျဆင်းသွားခဲ့ပြီး ထုတ်လုပ်သူများ အနားသတ်များပေါ်တွင် ပြိုင်ဆိုင်မှုကြောင့် အန်နိုဒီယမ်ပစ္စည်းများသည် စုစုပေါင်းဘက်ထရီကုန်ကျစရိတ်၏ 10-15% ကိုကိုယ်စားပြုကာ စျေးနှုန်းဖိအားများနှင့် ကြုံတွေ့နေရပါသည်။

လျှပ်စစ်ကားအသုံးပြုမှုနှင့် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှု တိုးချဲ့မှုတို့ကြောင့် anode ပစ္စည်းများစျေးကွက်သည် 2024 ခုနှစ်တွင် $3.5 billion မှ $14.7 billion သို့ 2034 ခုနှစ်တွင် တိုးလာမည်ဟု ခန့်မှန်းထားသည်။

LG Energy Solution နှင့် POSCO Future M ကဲ့သို့သော အဓိကထုတ်လုပ်သူကြီးများဖြစ်သည့် LG Energy Solution နှင့် POSCO Future M ကဲ့သို့သော အဓိကထုတ်လုပ်သူ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးကြိုးပမ်းမှုများနှင့်အတူ လာမည့်-မြင့်မားသော{1}}ဆီလီကွန်ပေါင်းစပ်များနှင့် လစ်သီယမ်သတ္တု anodes များ အပါအဝင် မျိုးဆက်သစ်ပစ္စည်းများသည် 2025-2027 ခုနှစ်အတွင်း စီးပွားဖြစ်ပြုလုပ်ရန် ပစ်မှတ်ထားသည်။