随着太阳能、风能等可再生能源的不断发展，业内关于储能电池新材料的研究也在逐步深入。我国钠资源丰富，钠离子电池被行业内认为是最适合规模储能的新型电池。钠离子负极材料作为钠离子电池中的重要一环，因导电性能更好、制备方法灵活等原因，以碳基为基础的材料被业内认为是首要选择。
36氪近期接触的山东创塑新碳能源科技有限公司（以下简称「创塑新碳」），是一家研发钠离子负极材料的企业。「创塑新碳」成立于2023年，但早在2018年，团队成员已开展硬碳碳基材料的研发。公司专注于生物质、沥青和生活塑料基硬碳材料的量产化和配套设备的开发，可提供碳基储能材料解决方案，主要应用于大型储能电站场景。
36氪了解到，碳基材料包括人造石墨、软碳、硬碳、碳纳米管、石墨烯等。其中，硬碳是最成熟和最具商业化潜力的负极材料，它由弯曲的类石墨片堆叠形成，具有较大的层间距和较多的纳米孔隙，可以实现较高的储钠比容量。
"制备硬碳材料的前驱体有很多，常见的有生物质、沥青、树脂、塑料、聚合物、合成聚合物和化石燃料等，不同前驱体制备的硬碳材料具有显著的性能差异"，「创塑新碳」创始人李忆秋介绍，"比如日本可乐丽采用椰壳作为原料，工艺比较复杂，性能好但成本很高。"
硬碳前驱体原材料来源丰富，前驱体选择和工艺技术积累是硬碳负极材料开发的关键因素。「创塑新碳」团队已对葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素、椰壳、核桃壳、沥青、无烟煤、树脂、生活塑料等三十多种前驱体进行了深入的分析研究，并建立了相应的数据库。
李忆秋告诉36氪，选择前驱体原材料时需要综合考量原材料价格、数量，要确保供应链稳定。最终，「创塑新碳」基于生物质、沥青和生活塑料为原料，根据电池容量的不同研发了包括TC-330和TC-350等一系列硬碳产品。其中，生物质基硬碳采用纤维素为前驱体，来源稳定可靠、纯度高，所制硬碳负极具有较高的容量。"以TC-330为例，首次充放电效率可以达到92%"，李忆秋介绍。
「创塑新碳」的核心技术包括生活塑料回收再利用技术、树脂基硬碳掺杂技术以及沥青基硬碳的氧化和微晶调控技术。在生活塑料基硬碳制备过程中，「创塑新碳」将原料制备硬碳后剩余的废料回收，并制成高附加值产品，比如金属有机骨架、共价有机骨架、多孔材料等，可大幅降低产品的原料成本。
TC-350产品
目前，「创塑新碳」研发出的硬碳产品处于中试阶段，并将样品送至多家电池企业进行测试，现已实现5-10吨的年产量。李忆秋表示，当前在研的部分产品针对硬碳材料做结构调整，做成多孔结构的活性炭产品，未来公司将以硬碳材料为切入点，聚焦碳基储能材料，扩大活性炭和泡沫炭等产品的布局，同时拓展到更多应用领域。
「创塑新碳」团队现有15人，研发人员占比50%以上，采用产学研合作组织模式。创始人李忆秋博士，武汉理工大学材料科学与工程专业，毕业后在中国科学院上海硅酸盐研究所工作10年，从事固态电解质材料和固态电池相关的研发工作，主持国家级项目1项、省部级项目1项。核心成员曹宏，武汉工程大学材料科学与工程学院教授、博导，从事新型碳材料、固体废弃物在绿色建材领域的资源化利用等研究。王凯鹏博士，加拿大阿尔伯塔大学化学与材料工程系研究员，从事电极材料、关键矿物元素提取技术、油砂高效提取原油技术以及工艺中的碳捕收和碳循环利用等研究。
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