公司介绍
国科炭美新材料（湖州）有限公司，是一家致力于碳基储能材料解决方案的创新型企业，集研发、生产和销售一体化，位于浙江省湖州市长兴县。公司面向储能、电动汽车、工业用车、两轮车和基站等应用场景，以锂离子电池、钠离子电池负极材料为主攻方向，可根据用户需求提供高容量、高倍率、长寿命以及低成本的硬炭材料。公司核心人员来自于中科院山西煤化所，是一支体系化和建制化的“科学家+工程师”团队，技术骨干在炭材料与电化学领域深耕多年，基础研究扎实，工程化经验丰富。依托中科院山西煤化所，拥有完备的基础研究、材料中试开发、器件组装与性能评测平台，可提供定制化的材料应用解决方案。
受访嘉宾介绍
以下是采访实录：
Q：硬炭前驱体中，生物质、无烟煤、酚醛树脂，那个会是将来的主流，您的团队又采用的是哪种前驱体？
陈：目前来讲，生物质前驱体是主流，以可乐丽公司为代表，使用的就是椰壳这种生物质。当然，我们国内也会使用一些其他的生物质：淀粉、木质素、竹子、果壳等，其原料易得，生产过程相对简单。
未来的主流，我们认为是矿物性原料。因为考虑到来源的可靠性与稳定性比较高，这是未来的一个方向。从降本的角度，或者供应链的可靠性来讲，是更有保障的。
至于酚醛树脂的话，性能是非常好的。但是成本高，影响推广。目前，钠电也好，锂电也好，都在追求高性价比。
这几种材料，我们的团队都在使用。但是，酚醛树脂，我们考虑到放大之后的性价比问题，就没有再做了。其它的我们团队都在做，而且根据下游用户的需求，提供相应的前驱体，制定相应的工艺。我们一切都是基于用户端需求做产品设计，并不排斥哪一种材料。有时候我们还会把多种前驱体做一个混配。
Q：目前您的团队如何强化负极材料的储钠性能，测试结果如何？
陈：在储钠性能上，我们是尽量的实现硬炭结构的保持，防止有序化，尽量形成高度无序的“纸牌屋”结构，同时把层间距拉大到0.38纳米以上。在个别的产品设计中，还会通过孔设计去实现闭孔储钠，来增大容量。
储钠容量一方面是来自斜坡区（吸附），动力学响应比较好的这部分容量；另一方面，来自于层间嵌钠的，这一部分是利用层间距，拉大层间距，减小LC和LA（微晶尺寸），让它无序化；还有一个是闭孔填充，这三段机制。斜坡区是属于动力学性能比较好，就是倍率性能比较好的这部分容量。我们认为，需要占据一定的比例，或者说要稍微高一点，这才能充分体现出硬炭高倍率和低温的优势。当然，这一切都是基于用户的需求，不同的场景下，用户需求不一样。所以各段的比例有所调整，有所变化。
就测试结果而言，整体来讲，生物质系，我们常规型的产品可以做到300-320mAh/g，首效能做到90%以上，综合性能都不错。高容量型的目前可以最高做到340mAh/g，首88%。矿物系的，我们可以做到320mAh/g，首效能做到91%，而且压实密度会高一点。
Q：那您觉得市场上，硬炭作为负极有哪些技术缺陷呢?如何在技术上解决硬炭压实不高的问题呢？
陈：解决压实不高的问题：一个是原料上。一般这种矿物系的，像煤、沥青，它的压实密度要高一点。第二就是通过粒型粒度的控制，尽量提高极片的压实密度。第三就是结构的设计。
Q：国科炭美在硬炭负极产业化上已经走到了哪个阶段了？
陈：我们已经完成十吨级的中试，现在正在做千吨级的工业示范。目前正在做工程设计，预计八月中旬能够建成投产。
Q：硬炭负极量产以后，成本极限是多少？
A：目前千吨级示范线投产后，生物质的成本应该在4-5万/吨。矿物系的比生物质能够低1-1.5万。
Q：除了电极材料本身外，您的团队在钠离子电池的电解液、隔膜与硬炭材料匹配性方面的研究有哪些？
A：因为我们要形成材料的解决方案的话，我们还是需要输出一些配套的技术。包括配套的电解液啊，以及匹配什么样的正极啊，包括对应的粘结剂，还有一些硬炭的储钠机制研究，还有一些动力学上的研究。我们做的工作还是蛮多的。因为有很多研究生嘛，这些研究生们做的课题还是紧密围绕硬炭产业化开发，以及应用过程中的一些共性的关键科学问题来开展研究，让我们能够知其然，同时也能知其所以然，同时也能使我们不断探索硬炭储钠性能的边界。另外，从体系的角度，去思考新型的硬炭材料纳入到体系后，对其他的一些系统或单元的交互作用。
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