補鋰對于硅基負極意義更為重大。電池在首次充電時，負極表面會形成固態(tài)電解質(zhì)膜(SEI 膜)，消耗正極脫出的活性鋰，帶來大量鋰的不可逆損失，回到正極中的自由鋰離子不足，導致全電池首次庫倫效率低和容量下降，同時也會影響電池的循環(huán)穩(wěn)定性。對于當前商業(yè)化最廣泛的石墨負極，首次充電過程中約7%正極脫出的鋰離子被永久消耗，而如今石墨負極比容量逐漸達到瓶頸，硅基負極理論比容量為石墨材料10 倍以上，且快充性能優(yōu)異，具有較大潛力成為下一代商用鋰離子電池負極材料，但首次庫倫效率較低(約77%)是其明顯缺陷，不可逆容量損失更大，因此“摻硅補鋰”成為重要發(fā)展路徑。
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正極補鋰VS 負極補鋰。現(xiàn)有補鋰技術主要分為負極補鋰和正極補鋰兩種工藝，1)負極補鋰主要包括鋰箔、鋰粉、硅化鋰粉、電解鋰鹽水溶液補鋰等。最先補鋰是通過在負極側(cè)預置額外的鋰片或鋰粉實現(xiàn)負極預鋰化，在首次放電時作為備用鋰源補充自由鋰離子，最大問題在于金屬鋰過于活潑，需較低的露點(-45)，對操作環(huán)境要求較高，且鋰箔壓延設備較為昂貴，且存在潛在的安全問題。另一種負極預鋰化方法為制備鋰化負極材料，如鋰化的介孔SiO 負極，提高了負極首效，但工藝過程較為繁瑣。2)新興的正極補鋰技術將補鋰材料作為添加劑在正極勻漿過程中加入，首次充電時，脫出大量鋰離子用于負極形成SEI 膜，在放電過程中，因較低的首效而不會接收大量的鋰離子，從而提高電池的容量，較好地規(guī)避了負極干法補鋰的操作難點和安全風險，正極補鋰材料擁
有化學性質(zhì)較為穩(wěn)定、易于合成、價格低廉及具有較高補鋰能力等優(yōu)點，同時
工藝能夠較好地兼容現(xiàn)有鋰離子電池制作工藝。
鎳基VS 鐵基正極補鋰劑。正極補鋰通常分為三類：二元含鋰化合物(如Li2O、Li2O2、LiF、Li2S、Li3N 等)、三元含鋰化合物(Li4FeO5、Li6CoO4、Li2NiO2 等)、有機鋰鹽(Li2DHBN、Li2C2O4 等)。二元含鋰化合物分解電位較低但穩(wěn)定性差、易產(chǎn)氣，影響電池性能帶來安全隱患，三元含鋰化合物不可逆容量較高，環(huán)境穩(wěn)定性好，但分解產(chǎn)物增加電極質(zhì)量且分解電壓較高與大多數(shù)正極材料不兼容，根據(jù)深圳研一官網(wǎng)披露LNO 和LFO 參數(shù)，LFO 擁有更高的純度、首充容量、補鋰容量和能量密度提升幅度，但殘堿量也更高。
深圳研一：LNO 和LFO 已實現(xiàn)量產(chǎn)。
鎳酸鋰：2021 年3 月已達年產(chǎn)2000 噸的產(chǎn)能，二期4 萬平方米新基地已經(jīng)全部封頂，預計今年投產(chǎn)，產(chǎn)能將達到8000 噸/年。
鐵酸鋰：該項目已具備年產(chǎn)1800 噸產(chǎn)能，二期擴產(chǎn)已進入產(chǎn)線設計，預計2022 年7 月投產(chǎn)，將新增產(chǎn)能7000 噸/年。
德方納米：主打磷酸鹽系正極補鋰劑LFO，預計2023Q1 產(chǎn)能達5000 噸/年。
2.5 萬噸項目：2022 年9 月公告稱擬投資35 億元建設2.5 萬噸補鋰劑項目，預計2024Q4 投產(chǎn)。
2 萬噸項目：2022 年1 月公告稱擬投資20 億元建設2 萬噸補鋰劑項目，預計一期5000 噸2023Q1 投產(chǎn)，二期1.5 萬噸預計2023Q4 投產(chǎn)。
廈鎢新能：根據(jù)年報，公司開發(fā)的補鋰材料已通過終端的認證，預計2022 年將實現(xiàn)應用。根據(jù)公司披露的投調(diào)紀要，公司的補鋰技術布局全面，鎳基、鐵基、鈷基等各方面都有技術團隊在研發(fā)和技術攻關，在3C 消費電池、動力電池和儲能電池領域都可以應用。
風險提示：新能源汽車銷量不及預期、硅基負極進展不及預期、4680 進展不及預期、技術路徑變更等
（文章來源：招商證券）
標簽： 材料行業(yè)
