負極材料是鋰離子電池四大核心材料之一。鋰電池負極主要由負極活性物質碳材料或非碳材料、粘合劑和添加劑混合制成,涂抹于銅箔的兩側,后經干燥、滾壓等工序加工完成。在鋰電池充放電過程中,受電極電壓作用,正極中的鋰離子發生“嵌入”和“脫嵌”電化學反應,負極作為載體負責儲存并釋放鋰離子并使電流從外電路通過。
根據鋰電池類型和應用場景的不同,在負極材料選擇和成本上也存在差異。平均來看,負極材料占鋰電池制造成本的5%~15%不等,以三元鋰電池為例,我們通過對原材料價格測算得出負極材料的占比為7%。
負極材料對鋰電池的容量、能量密度、充電效率、循環壽命、安全性等核心指標均產生直接影響。天然石墨和人造石墨成本較低、生產技術和配套設施完善、石墨類材料穩定性較高,占據負極市場主導地位。但由于天然石墨和人造石墨克容量已應用至材料理論極限,因此以硅基負極為主的高容量新型負極材料正成為主要的研究和發展方向。