>> 長江證券-電氣設(shè)備行業(yè)鋰金屬負極：材料圭臬，遠眺終局-250529
| 上傳日期： |
2025/5/30 |
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| 1155KB |
| 格式： |
pdf 共12頁 |
來源： |
長江證券 |
| 評級： |
看好 |
作者： |
鄔博華,曹海花,葉之楠 |
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鋰金屬負極：第一性原理下的價值回歸
在高能量密度路線上，鋰金屬負極被認為是負極材料中的“圣杯”。鋰金屬擁有超高理論比容量（3.86 Ah/g），是石墨負極理論比容量（0.372 Ah/g）的10倍以上，同時具有較低的電化學電位（-3.04V vs.標準氫電極），因此被稱為最具潛力的負極材料之一。負極材料的技術(shù)路線迭代呈現(xiàn)“石墨負極硅碳負極鋰金屬負極”的商業(yè)化共識。寧德時代在首屆“超級科技日”上提出自生成負極技術(shù)，不再使用傳統(tǒng)石墨負極材料，元素直接以金屬形式沉積在集流體上，實現(xiàn)電池材料的革命性突破。
荊棘遍布：鋰枝晶和規(guī)?；怯篮阕h題
鋰金屬負極的應用并非一路坦途。雖然金屬鋰在堿金屬中具有最低負電位和最低密度（0.53g/cm3），同樣具有較高的反應活性，導致利用率降低并產(chǎn)生大量氣體，進而引發(fā)安全隱患。此外，鋰金屬高活性和表面SEI鋰離子擴散能壘較高會促進鋰枝晶的形成，不均勻的鋰沉積是鋰枝晶生長的溫床。鋰金屬電池的生產(chǎn)加工對其商業(yè)化尤為重要，尤其是超薄、超寬鋰負極的連續(xù)化、規(guī)模化制備。當前主要分為三類：物理法、電化學法和自生成負極等技術(shù)路線。
步履不停：材料&結(jié)構(gòu)創(chuàng)新搭建多元解法
追本溯源，鋰的不均勻沉積本質(zhì)在于電解液中陰陽離子分布不均勻，而且鋰的初始成核位點和SEI層的性質(zhì)是決定鋰金屬負極沉積界面穩(wěn)定性的關(guān)鍵?；诖?，鋰金屬負極的改性方案主要歸納為：1）電解液體系優(yōu)化，減少SEI形成并提高鋰的沉積/剝離效率，同時固體電解質(zhì)可以從機械強度上抑制鋰枝晶的生長；2）3D結(jié)構(gòu)化設(shè)計，為金屬鋰構(gòu)建一個三維導電骨架，引導鋰離子在骨架內(nèi)部均勻沉積；3）電解質(zhì)/負極界面改性，使固-固接觸增強并降低界面電阻、保持界面穩(wěn)定、保護界面的有效途徑。
玉汝于成：產(chǎn)業(yè)加速推進，潛力逐步驗證
鋰金屬電池正憑借其高能量密度特性，在要求最為嚴苛的領(lǐng)域率先取得突破。鋰金屬電池的規(guī)?；瘧贸墒於韧伙w猛進，伴隨eVTOL和無人機等細分應用場景開拓落地，多加企業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)從“樣品開發(fā)”進入“導入驗證”甚至“產(chǎn)品交付”階段。鋰金屬負極凝聚行業(yè)共識，結(jié)構(gòu)化設(shè)計取得突破。鋰金屬負極憑借體系革新觸摸鋰電池體系能量密度天花板，并有望突破現(xiàn)行體系下的能量瓶頸。
風險提示
1、固態(tài)電池技術(shù)攻關(guān)不及預期；
2、新技術(shù)替代風險。
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