专一纳米原料研发，「碳寻新材料」实行单壁碳纳米管量产

李云凡 2024-03-04 21:27 435

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文 | 张卓倩

编辑 | 张子怡

受新能源汽车(Car)和消费电子产品市场的双重驱动，锂离子电池的市场需求快速增长。在锂电行业这一万亿级市场中，导电剂作为锂离子电池中的关键辅材也成为重要产业。锂电池的导电剂是各种不同结构的碳材料，主要包括类球形的炭黑、片状的石墨片以碳纳米管。其中，碳纳米管的添加量最少，性能最好，市场占比也最大。

36氪近期关注的山东碳寻新材料有限公司（以下简称「碳寻新材料」），是一家研究导电剂碳材料的企业，并专注于新型单壁碳纳米管（SWCNT）量产化及配套设备的开发。目前(Currently)，主要产品分为三种高纯单壁碳纳米管粉末、水系导电浆以及NMP油系导电浆。产品可以应用于防静电乳胶手套、新能源电池的正负极材料等等。

碳寻高纯单壁碳纳米管粉末TEM图

碳纳米管（CNT）是一种高长径比的导电添加剂，按照层数分为多壁碳纳米管（MWCNT）和单壁碳纳米管（SWCNT）两类。单壁碳纳米管是标准的一维材料，被称为纳米材料之王，其重量轻，碳原子六边形结构卷起来形成完美无缝的空心圆柱，业内也称它为单层石墨烯纳米管。

多壁碳纳米管是类似多层石墨烯片无缝卷成的管状体，结构不同的差异使得二者在不同基体材料中产生不同影响。比如添加在一些高分子材料中，单壁碳纳米管比多壁碳纳米管的杨氏模量（固体材料抵抗形变能力的物理量）高1-2个数量级，也就是韧性和强度表现更优。

市场上多壁碳纳米管技术已较为成熟，卡博特三顺纳米、德方纳米、集越纳米、青岛昊鑫等多家公司可以达成其规模化生产。“现在国内能量产吨级以上的单壁碳纳米管厂家几乎没有，国外唯一量产的厂家是俄罗斯(Russia)的OCSIAL能有百吨级别的单壁碳纳米管生产线”，「碳寻新材料」创始人许兰兰介绍，“我们(We)自主研发的单壁碳纳米管与OCSIAL相比，长径比高1个数量级，IG/ID＞100，而且我们(We)突破了国内量产的技术瓶颈。”

「碳寻新材料」在技术上采用的是主流的化学气相沉积法，核心竞争力在于其自主研发的生产工艺。去年，「碳寻新材料」已经完成单壁碳纳米管的中试。许兰兰告诉36氪，“我们(We)给国内一线大品牌电池厂送了样品测试，厂商反馈的结论是，与国外单壁碳纳米管相比极片电阻略低，同比循环性能容量保持率高2%。”

碳寻新材料有限公司厂区

「碳寻新材料」多年研究单壁碳纳米管技术多年，核心团队在2020年组建，由以钟小华博士为首的十多名在纳米材料生产及应用上有丰富经验的研究人员组成。钟小华博士从事碳材料及相关研究近二十年，曾在世界上报道CVD制备层状连续碳纳米管纤维技术，获相关授权发明专利五十余项。创始人许兰兰在各种碳材料制备、后处理、分散有十多年工作经验。

今年(This Year)，「碳寻新材料」的主要目标是扩大市场推广计划，目前(Currently)已经将样品送到多家头部新能源企业做测试。计划2024年底，完成20-30吨单壁碳纳米管高纯粉末的生产，达成生产销售单壁碳纳米管导电浆900吨的经营目标。许兰兰介绍，目前(Currently)单壁碳纳米管高纯粉末的成本仍旧比较高，「碳寻新材料」将通过不断地技术研发以及提升产品量产能力，逐步降低成本，达到和高端多壁碳纳米管粉末成本相当，进一步推动国内高端碳材料的应用市场。

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