硅碳复合负极材料项目可行性研究报告(模板)
锂离子电池硅碳复合负极材料的研究现状
后续热处理,制得 GSiWh 复合材料。 石墨具有很高的振实密
度、导电性和机械强度,小麦衍生的无定形碳改善了硅与石
墨之间的物理和电相互作用。 在 200 kV 加速电压下的透射
电子显微镜( TEM) 和高角环形暗场像( HAAD) 分析证实,与
相沉积法、溶胶-凝胶法、基质诱导凝固法、热解法、原位聚合
法和喷雾干燥法等。 这些技术制备的碳层可以缓冲硅的体
积膨胀,且无定型碳包覆层具有较大的比表面积,能在电极
与电解液之间提供更大的接触面积,加速 Li 的传输
+
Q. Xu 等
[11]
[10]
。
受西瓜形貌的启发,通过喷雾干燥和化学气
相沉积法( CVD) 工艺,合成 Si / C 复合材料。 首先,将硅纳米
颗粒( SiNPs) 与聚乙烯吡咯烷酮( PVP) 、葡萄糖和羧甲基纤
维素( CMC) 水溶液混合,超声波处理 2 h;再与片状石墨球磨
系人;
丰小华(1995-) ,男,山西人,郑州轻工业大学材料与化学工程学院硕士生,研究方向:化学电源材料;
张林森(1979-) ,男,河南人,郑州轻工业大学材料与化学工程学院教授,研究方向:化学电源材料;
陈 冰(2000-) ,女,河南人,郑州轻工业大学材料与化学工程学院本科生,研究方向:新能源材料与器件。
( School of Material and Chemical Engineering,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou,Henan 450002,China )
Abstract: Research progress in preparation method, structural characteristics and lithium storage performance was reviewed for
硅碳复合负极材料
硅碳复合负极材料引言:随着电动汽车和可再生能源的迅猛发展,锂离子电池作为重要的储能设备也越来越受到关注。
作为锂离子电池的核心部分,负极材料的性能对电池的循环寿命、能量密度以及安全性等方面起着重要作用。
近年来,硅碳复合负极材料因其出色的性能表现而备受瞩目。
本文将重点探讨硅碳复合负极材料的特点、制备方法以及应用前景。
一、硅碳复合负极材料的特点硅碳复合负极材料是将硅材料与碳材料相结合而成的复合材料。
相比于传统的石墨负极材料,硅碳复合负极材料具有以下特点:1. 高容量:硅碳复合负极材料具有较高的锂离子储存容量,可以实现更高能量密度的锂离子电池;2. 良好的循环性能:硅碳复合负极材料具有较好的循环稳定性,可以保持较长的循环寿命;3. 快速充放电性能:硅碳复合负极材料具有较高的电导率和离子扩散速率,可以实现快速充放电;4. 抗体积膨胀:硅碳复合负极材料能够有效抑制硅材料在锂离子嵌入过程中的体积膨胀,提高电池的稳定性和安全性。
二、硅碳复合负极材料的制备方法制备硅碳复合负极材料的方法主要有以下几种:1. 机械混合法:将硅材料和碳材料进行机械混合,并利用高温热处理使其形成复合结构;2. 化学气相沉积法:利用化学气相沉积技术在碳材料表面沉积硅材料,形成硅碳复合结构;3. 溶胶凝胶法:通过溶胶凝胶过程将硅源和碳源溶解在溶液中,然后通过热处理使其形成硅碳复合材料;4. 碳热还原法:在高温条件下,利用碳材料对硅化合物进行还原,形成硅碳复合材料。
三、硅碳复合负极材料的应用前景硅碳复合负极材料由于其优异的性能,在锂离子电池领域具有广阔的应用前景:1. 电动汽车:硅碳复合负极材料可以提高电动汽车的续航里程和充电速度,满足人们对电动汽车高能量密度和快速充电的需求;2. 可再生能源储存:硅碳复合负极材料具有高容量和循环稳定性,可以提高可再生能源的储存效率和利用率;3. 移动电子设备:硅碳复合负极材料可以提高移动电子设备的电池容量和使用时间,满足人们对移动设备长续航的需求。
年产4000吨石墨烯纳米硅碳复合电池负极材料生产项目投资建设项目可行性研究报告-广州中撰咨询
年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目投资建设项目可行性研究报告(典型案例·仅供参考)广州中撰企业投资咨询有限公司中国·广州目录第一章年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目项目概论 (1)一、年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目项目名称及承办单位 (1)二、年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目项目可行性研究报告委托编制单位 (1)三、可行性研究的目的 (1)四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2)(一)项目可行性报告编制依据 (2)(二)可行性研究报告编制原则 (2)(三)可行性研究报告编制范围 (4)五、研究的主要过程 (5)六、年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目产品方案及建设规模 (6)七、年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目项目总投资估算 (6)八、工艺技术装备方案的选择 (6)九、项目实施进度建议 (7)十、研究结论 (7)十一、年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目项目主要经济技术指标 (9)项目主要经济技术指标一览表 (10)第二章年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目产品说明 (16)第三章年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目项目市场分析预测 (16)第四章项目选址科学性分析 (16)一、厂址的选择原则 (16)二、厂址选择方案 (17)四、选址用地权属性质类别及占地面积 (18)五、项目用地利用指标 (18)项目占地及建筑工程投资一览表 (19)六、项目选址综合评价 (20)第五章项目建设内容与建设规模 (21)一、建设内容 (21)(一)土建工程 (21)(二)设备购置 (21)二、建设规模 (22)第六章原辅材料供应及基本生产条件 (22)一、原辅材料供应条件 (22)(一)主要原辅材料供应 (22)(二)原辅材料来源 (22)原辅材料及能源供应情况一览表 (23)二、基本生产条件 (24)第七章工程技术方案 (25)一、工艺技术方案的选用原则 (25)二、工艺技术方案 (26)(一)工艺技术来源及特点 (26)(二)技术保障措施 (27)(三)产品生产工艺流程 (27)年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目生产工艺流程示意简图 (27)三、设备的选择 (28)(一)设备配置原则 (28)(二)设备配置方案 (29)主要设备投资明细表 (30)第八章环境保护 (30)一、环境保护设计依据 (31)二、污染物的来源 (32)(一)年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目项目建设期污染源 (33)(二)年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目项目运营期污染源 (33)三、污染物的治理 (33)(一)项目施工期环境影响简要分析及治理措施 (33)1、施工期大气环境影响分析和防治对策 (34)2、施工期水环境影响分析和防治对策 (37)3、施工期固体废弃物环境影响分析和防治对策 (39)4、施工期噪声环境影响分析和防治对策 (40)5、施工建议及要求 (41)施工期间主要污染物产生及预计排放情况一览表 (43)(二)项目营运期环境影响分析及治理措施 (45)1、废水的治理 (45)办公及生活废水处理流程图 (45)生活及办公废水治理效果比较一览表 (46)生活及办公废水治理效果一览表 (46)2、固体废弃物的治理措施及排放分析 (46)3、噪声治理措施及排放分析 (48)主要噪声源治理情况一览表 (49)四、环境保护投资分析 (50)(一)环境保护设施投资 (50)(二)环境效益分析 (50)五、厂区绿化工程 (50)六、清洁生产 (51)七、环境保护结论 (52)施工期主要污染物产生、排放及预期效果一览表 (53)第九章项目节能分析 (55)一、项目建设的节能原则 (55)二、设计依据及用能标准 (55)(一)节能政策依据 (55)(二)国家及省、市节能目标 (56)(三)行业标准、规范、技术规定和技术指导 (57)三、项目节能背景分析 (57)四、项目能源消耗种类和数量分析 (59)(一)主要耗能装置及能耗种类和数量 (59)1、主要耗能装置 (59)2、主要能耗种类及数量 (60)项目综合用能测算一览表 (60)(二)单位产品能耗指标测算 (61)单位能耗估算一览表 (62)五、项目用能品种选择的可靠性分析 (62)六、工艺设备节能措施 (63)七、电力节能措施 (63)八、节水措施 (64)九、项目运营期节能原则 (65)十、运营期主要节能措施 (66)十一、能源管理 (67)(一)管理组织和制度 (67)(二)能源计量管理 (67)十二、节能建议及效果分析 (68)(一)节能建议 (68)(二)节能效果分析 (68)第十章组织机构工作制度和劳动定员 (69)一、组织机构 (69)二、工作制度 (70)三、劳动定员 (70)四、人员培训 (71)(一)人员技术水平与要求 (71)(二)培训规划建议 (71)第十一章年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目项目投资估算与资金筹措 (72)一、投资估算依据和说明 (72)(一)编制依据 (72)(二)投资费用分析 (74)(三)工程建设投资(固定资产)投资 (75)1、设备投资估算 (75)2、土建投资估算 (75)3、其它费用 (75)4、工程建设投资(固定资产)投资 (75)固定资产投资估算表 (76)5、铺底流动资金估算 (76)铺底流动资金估算一览表 (77)6、年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目项目总投资估算 (77)总投资构成分析一览表 (78)二、资金筹措 (78)投资计划与资金筹措表 (79)三、年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目项目资金使用计划 (79)资金使用计划与运用表 (80)第十二章经济评价 (80)一、经济评价的依据和范围 (80)二、基础数据与参数选取 (81)三、财务效益与费用估算 (82)(一)销售收入估算 (82)产品销售收入及税金估算一览表 (82)(二)综合总成本估算 (83)综合总成本费用估算表 (84)(三)利润总额估算 (84)(四)所得税及税后利润 (84)(五)项目投资收益率测算 (85)项目综合损益表 (85)四、财务分析 (86)财务现金流量表(全部投资) (88)财务现金流量表(固定投资) (90)五、不确定性分析 (91)盈亏平衡分析表 (91)六、敏感性分析 (93)单因素敏感性分析表 (93)第十三章年产4000吨石墨烯/纳米硅碳复合电池负极材料生产项目项目综合评价 (94)。
硅碳负极材料项目可行性研究报告项目建议书
硅碳负极材料项目可行性研究报告项目建议书项目名称:硅碳负极材料项目可行性研究报告一、项目背景和意义硅碳负极材料作为一种新型的替代材料,具有较高的理论比容量、良好的电导率,同时具备优异的机械性能,可有效提高锂离子电池的能量密度和循环稳定性。
因此,在这个背景下,本项目旨在从可行性的角度研究硅碳负极材料的开发与应用。
二、项目目标1.通过实验研究和数据分析,评估硅碳负极材料在电子传输、锂离子扩散和嵌入/脱嵌过程中的性能表现。
2.研究硅碳负极材料在锂离子电池中的循环稳定性和容量保持率,以验证其作为负极材料的可行性。
3.研究硅碳负极材料与传统石墨负极材料的比较,分析其在性能和成本等方面的优势。
三、项目实施方案1.实验室研究与数据收集:通过合成硅碳负极材料并制备锂离子电池样品,通过恒流充放电和循环伏安等实验方法,对其性能表现进行评测,并收集数据进行分析。
2.实验结果分析与性能评价:根据实验结果,评估硅碳负极材料在电子传输、锂离子扩散等方面的性能表现,并使用循环测试评估其循环稳定性和容量保持率。
3.与传统石墨负极材料比较:将硅碳负极材料与传统石墨负极材料进行比较,分析其在性能和成本等方面的优势。
4.编写项目可行性研究报告:结合实验数据和分析结果,编写项目可行性研究报告,总结硅碳负极材料作为替代材料在锂离子电池中的潜在应用前景。
四、项目预期成果1.对硅碳负极材料在锂离子电池中的性能进行全面评估,分析其优点和局限性,为进一步优化和应用提供理论依据。
2.通过与传统石墨负极材料的比较,推动硅碳负极材料的应用和推广,提高锂离子电池的能量密度和循环稳定性。
3.编写项目可行性研究报告,为相关研究机构、企业和投资者提供决策参考,促进硅碳负极材料的产业化发展。
五、项目时间安排本项目拟计划为期12个月进行,具体时间安排如下:-第1个月:立项、团队组建和实验条件准备。
-第2-6个月:硅碳负极材料制备和样品制备。
-第7-9个月:实验室测试和数据收集。
纳米硅碳负极材料研究报告
纳米硅碳负极材料研究报告0 引言自 1991 年 SONY 公司以石油焦炭为负极材料将锂离子电池推向商业化以来,因其出色的循环寿命、较高工作电压、高能量密度等特性,锂离子电池一经推出就受到人们的广泛关注,迅速成为能源储存装置中的明星。
近年来,随着新能源交通工具(如 EV 和 HEV)的发展,对锂离子电池提出了更高的要求。
作为锂离子电池关键部分的负极材料需要具备在 Ii 的嵌入过程中自由能变化小,反应高度可逆;在负极材料的固态结构中有高的扩散率;具有良好的电导率;优良的热力学稳定性以及与电解质良好的相容胜等。
研究者们通过开发具有新颖纳米结构的碳材料和非碳材料,来提高作为锂离子电池负极的嵌铿性能。
然而,这些新颖的材料,如 Sn, Si, Fe、石墨烯、碳纳米管,等,虽然其理论嵌1铿容量较高(Sn 和 Si 的理论嵌铿容量分别为 994mAh/g 和 4 200 mAh/g ,但由于制备工艺相当复杂,成本较高,而且在充放电过程中存在较大的体积变化和不可逆容量。
因此,若将其进行商业化应用还需要解决许多问题。
锂离子电池具有高电压、高能量、循环寿命长、无记忆效应等众多优点,已经在消费电子、电动土具、医疗电子等领域获得了少’一泛应用。
在纯电动汽车、混合动力汽车、电动自行车、轨道交通、航空航天、船舶舰艇等交通领域逐步获得推少’一。
同时,锉离子电池在大规模可再生能源接入、电网调峰调频、分布式储能、家庭储能、数据中心备用电源、通讯基站、土业节能、绿色建筑等能源领域也显示了较好的应用前景1 不同负极材料的特点评述天然石墨有六方和菱形两种层状品体结构同,具有储量大、成本低、安全无毒等优点。
在锉离子电池中,天然石墨粉末的颗粒外表面反应活性不均匀,品粒粒度较大,在充放电过程中表面品体结构容易被破坏,存在表面 SEI 膜覆盖不均匀,导致初始库仑效率低、倍率性能不好等缺点。
为了解决这些问题,可以采用颗粒球形化、表面氧化、表面氟化、表面包覆软碳、硬碳材料以及其它方式的表面修饰和微结构调整等技术对天然石墨进行改性处理。
硅碳负极材料
硅碳负极材料硅碳复合材料作为一种新型的负极材料,具有很高的研究价值和应用前景。
本文将从材料的结构、制备方法、性能以及应用研究等方面进行综述。
1. 引言硅碳复合材料是指将硅材料与碳材料进行复合形成的新材料。
由于硅材料具有很高的比容量和较低的电位,而碳材料具有优良的导电性和循环稳定性,因此硅碳复合材料拥有较高的比容量、较低的电位和较好的循环稳定性,是一种理想的负极材料。
2. 硅碳复合材料的结构硅碳复合材料的结构由硅颗粒和碳基体组成。
硅颗粒在循环中通过嵌入和脱嵌的方式储存和释放锂离子,而碳基体则提供了电子传导路径和结构支撑。
3. 硅碳复合材料的制备方法硅碳复合材料的制备方法主要包括机械混合法、溶胶凝胶法、熔盐法、碳热还原法等。
其中,机械混合法是最常用的方法,它通过简单的机械混合和高温煅烧得到硅颗粒与碳粉相互混合的复合材料。
溶胶凝胶法和熔盐法可制备具有更好结构和性能的硅碳复合材料,但制备过程比较复杂。
4. 硅碳复合材料的性能硅碳复合材料具有优异的电化学性能,其比容量可达到2500 mAh/g以上,远高于传统的碳负极材料。
此外,硅碳复合材料具有较低的电位和较好的循环稳定性,能够有效减轻锂离子电池的体积膨胀和循环失活问题。
5. 硅碳复合材料的应用研究硅碳复合材料在锂离子电池、锂硫电池、钠离子电池等能源储存领域具有广泛的应用研究。
同时,硅碳复合材料还可用于传感器、催化剂和储氢材料等领域。
6. 硅碳复合材料的挑战与展望虽然硅碳复合材料具有很高的应用潜力,但其仍面临一些挑战,如循环稳定性、容量衰减和制备成本等问题。
未来的研究应重点解决这些问题,并进一步改进硅碳复合材料的结构和性能。
7. 结论硅碳复合材料作为一种新型的负极材料,具有很高的比容量、较低的电位和较好的循环稳定性。
它是一种非常有潜力的材料,可广泛应用于能源储存、传感器和催化剂等领域。
虽然仍存在一些挑战,但相信通过进一步的研究和探索,硅碳复合材料的性能和应用将得到进一步的提升和拓展。
硅碳复合负极材料结构设计与研究
硅碳复合负极材料结构设计与研究Si/C复合材料由于其超高理论比容量和高导电性有望成为下一代高性能锂离子电池负极材料,其结构设计的选择及其综合性能突破已成为国内外研究工作者及诸多企业的首要目标。
本文从基础科学的角度和工业的角度总结了硅碳负极材料的最新研究进展,主要涵盖了硅碳复合材料的结构设计、合成路线和电化学性能。
一、硅/碳复合负极材料研究现状Si具有超高的理论比容量3590mAh/g和较高的工作电压被认为是最有希望替代商业用石墨的负极之一,且资源丰富,环境友好。
然而,目前Si负极的实际应用受到多重阻碍。
主要原因是Si在完全脱锂后体积变化较大,在反复的嵌锂/脱锂过程中产生膨胀/收缩应力,导致Si材料发生严重断裂。
这导致Si表面形成不稳定的固体电解质界面膜,不断消耗电解质,从而导致快速的不可逆容量损失和较低的初始库仑效率。
此外,Si固有的低电导率和低锂离子扩散系数,也显著影响Si电极的倍率性能和库伦效率。
这些问题必须在硅电极的实际应用之前得到解决。
在过去的几十年里,人们致力于提高硅基负极材料的电化学性能。
通常是将硅的颗粒尺寸减小到纳米级或者具有非晶结构特征时,这样可以释放由于体积变化过大而引起的结构应力。
然而,纳米硅颗粒具有较大的表面能,容易发生团聚从而导致容量的衰减,从而抵消了纳米颗粒的优势。
除此之外,仅通过Si纳米化对导电性差的问题也无明显改善。
因此,将Si与其他材料通过合适的制备方法进行复合得到硅基复合材料,利用其他材料的物理特性来改善单质硅的电化学性能。
其中,较为理想的方法是将纳米硅颗粒与结构稳定且导电性能优异的基体材料复合,在充分发挥硅材料高容量的同时,用基体材料缓解硅的体积膨胀效应并提供电子和锂离子的传输通道。
硅基复合材料是高容量锂离子电池负极材料的重要发展方向,目前大量的研究工作集中在硅/金属复合材料,硅/碳复合材料以及二者的有效结合上。
目前,无论惰性金属还是活性金属作为基体材料与硅复合,对整体电极的循环稳定性提升的效果均不明显,且大部分金属的价格较高。
2023年硅碳负极材料行业市场调研报告
2023年硅碳负极材料行业市场调研报告硅碳负极材料是一种由硅和碳组成的复合材料,具有高比能量、高能量密度和耐高温等特点,在锂离子电池领域具有广泛的用途。
本文对硅碳负极材料行业的市场情况进行调研,并提出相关建议。
一、市场概述1.1 行业背景随着电动汽车、智能手机等设备的普及,锂离子电池市场持续扩大,硅碳负极材料得到了广泛应用。
随着材料科学领域的不断发展,硅碳负极材料的研究也在不断深入,其性能和稳定性得到了极大提升。
1.2 市场规模据市场研究机构统计,2019年中国锂离子电池市场规模达到1518亿元,预计到2025年将达到3901亿元。
硅碳负极材料市场规模也在快速扩大,预计到2025年将达到56亿元。
二、市场分析2.1 市场主要品牌目前国内硅碳负极材料行业已经形成了比较成熟的市场格局,主要品牌包括碳九科技、道远新材、清华同方等。
其中,碳九科技是行业领先企业,其硅碳负极材料销售额占据全国份额的60%以上。
2.2 市场应用在锂离子电池领域,硅碳负极材料主要应用于电动汽车、智能手机、笔记本电脑等领域。
近年来,随着新能源汽车的兴起,电动汽车的需求量不断增加,硅碳负极材料市场需求也随之上升。
2.3 行业痛点硅碳负极材料在应用过程中存在容量衰减、循环寿命不足等问题,需要不断进行材料改进和升级,以提升其性能和稳定性。
三、发展趋势3.1 行业前景随着电动汽车、智能手机等新型电子产品市场的不断扩大,硅碳负极材料市场需求将持续增长。
同时,作为材料科学领域的前沿技术,硅碳负极材料的研究和发展也将得到更广泛的关注和支持。
3.2 技术革新在硅碳负极材料的研究过程中,新型材料、新生产工艺的引入将是技术创新的关键。
同时,随着人们对能源环保的意识不断提高,环保型硅碳负极材料的研发也将成为行业发展的趋势。
3.3 行业竞争力目前国内硅碳负极材料市场竞争较为激烈,企业应树立品牌意识,打造特色产品,提高产品质量和性能,以在激烈的市场竞争中脱颖而出。
硅基新材料项目可行性研究报告项目申请报告
硅基新材料项目可行性研究报告项目申请报告一、项目背景与意义硅基材料以其优良的性能被广泛应用于电子、光电和能源等领域,然而传统硅材料在一些特定应用场景下存在着一定的限制。
因此,开发新型硅基材料具有重要的现实意义和经济价值。
本项目旨在研究硅基新材料的可行性,为推动硅基材料应用领域的创新发展提供技术支持。
二、项目目标1.研究硅基新材料的制备工艺和性能测试方法,建立可行的制备工艺流程。
2.评估硅基新材料在电子、光电和能源等领域的应用潜力。
3.推动硅基新材料在实际应用中的应用推广。
三、项目内容与方法1.文献调研:对硅基新材料的研究进展进行综述,了解已有研究成果以及制备方法。
2.实验室制备:根据文献中提供的制备方法,进行硅基新材料的实验制备。
3.性能测试与分析:通过SEM、XRD、TEM等手段对实验制备的硅基新材料进行组织结构和相态分析,评估其物理性能和化学稳定性。
4.应用评估:将实验制备的硅基新材料应用于电子、光电和能源等领域相关设备,测试和评估其性能和可行性。
5.数据分析与报告撰写:对实验数据进行统计分析,编写详细的研究报告和可行性分析报告。
四、预期成果与效益1.确定一种可行的硅基新材料制备工艺,并建立相关的实验数据和技术文件。
2.评估硅基新材料在电子、光电和能源等领域的应用潜力,为相关行业提供技术支持和创新方向。
3.推动硅基新材料在实际应用中的应用推广,提高相关设备的性能和可靠性。
4.对科研机构和企业的科学研究和技术攻关能力提升具有积极的促进作用。
五、项目进度与计划1.第一年:完成文献调研,确定硅基新材料制备工艺,并进行初步实验制备。
2.第二年:完善硅基新材料制备工艺流程,并进行性能测试与分析。
3.第三年:应用评估,推动硅基新材料在实际应用中的推广。
4.第四年:数据分析与报告撰写,形成最终的研究报告和可行性分析报告。
六、项目投资与预算1.实验室设备和材料费用:XXX元。
2.研究人员薪酬和津贴:XXX元。
硅碳负极项目总结汇报
硅碳负极项目总结汇报硅碳负极项目总结汇报一、项目背景硅碳负极是新一代锂离子电池负极材料,具有高比容量、长循环寿命和低成本等优点,已经成为锂离子电池领域的研究热点。
本项目以开发硅碳负极材料为目标,旨在提高电池的能量密度、循环寿命和安全性能。
二、项目目标1. 开发高性能的硅碳负极材料,使其具备更高的比容量和更好的循环稳定性;2. 优化硅碳负极与正极材料的匹配,提高电池的能量密度;3. 提升硅碳负极的制备工艺和生产技术,降低成本,增强竞争力。
三、项目进展1. 材料研发:通过多种合成方法,成功研制出一系列硅碳负极材料,并进行了物理性质和电化学性能的表征。
其中,经过筛选,确定了一种性能较好的硅碳复合材料作为主要研究对象。
该材料具备良好的循环稳定性,较高的比容量,并可通过调整硅碳比例来实现更好的性能。
2. 电池性能测试:将研发的硅碳负极材料与商业化正极材料进行组装,制备出锂离子电池,并进行循环寿命测试和性能评估。
测试结果表明,硅碳负极材料具有较高的初始比容量和较好的循环保持率,相比传统石墨负极有明显的优势。
此外,通过微观结构表征和电化学测试,发现硅碳负极材料能够有效缓解锂离子的体积膨胀问题,并减少电极的破裂和损伤。
因此,硅碳负极具备较好的应用前景。
3. 工艺改进:在材料制备过程中,通过对合成工艺的优化和设备的改进,成功提高了硅碳负极材料的制备效率和产品一致性。
此外,还改进了电池组装工艺,提高了电池的一致性和产能。
这将有助于降低产品成本,提高市场竞争力。
四、项目成果1. 发表论文:项目组成员在国际著名期刊上发表了多篇与硅碳负极材料相关的学术论文,提高了团队的学术影响力。
2. 专利申请:项目组申请了多项与硅碳负极材料相关的发明专利,并已获得一部分授权,为公司的技术积累提供了保障。
3. 产品开发:以项目开发的硅碳负极材料为基础,公司成功推出了一款新型硅碳负极锂离子电池,并已在特定领域展开市场营销。
五、存在问题与展望1. 硅碳负极材料的成本仍然较高,继续降低成本是下一步工作的重点;2. 没有找到合适的商业化生产工艺,需要进一步研究和开发;3. 到目前为止,硅碳负极材料在大规模应用上仍然存在一些挑战,需要继续深入研究;4. 下一步计划进一步优化硅碳负极材料的性能,尝试与其他材料的复合,提高电池性能,并探索新的应用领域。
负极新材料可行性研究报告
负极新材料可行性研究报告一、研究背景锂离子电池作为新型电池,具有高能量密度、长循环寿命、轻便等优点,在电动车、储能系统等领域有着广泛的应用前景。
然而,现有的锂离子电池在使用过程中存在一些问题,比如安全性不高、充放电速率慢等。
因此,研究新型负极材料成为提高锂离子电池性能的重要途径之一。
二、研究内容1. 负极材料的选取:根据目前的研究现状,我们选取了石墨、碳纳米管、硅基材料等作为负极材料进行研究。
2. 负极材料的性能测试:对选取的负极材料进行性能测试,包括循环寿命、比容量、充放电速率等参数的测试。
3. 负极材料的微观结构分析:通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜等技术对负极材料的微观结构进行分析,探讨不同材料对电池性能的影响。
4. 负极材料的可行性评估:根据性能测试和微观结构分析的结果,对不同负极材料的可行性进行评估,并提出优化建议。
三、实验方法1. 材料制备:根据选取的负极材料,制备相应的电极片。
2. 性能测试:采用循环伏安法、恒流充放电法等测试方法对负极材料的性能进行评估。
3. 微观结构分析:利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜等技术对负极材料的微观结构进行分析。
四、预期结果1. 根据性能测试结果,判断不同负极材料在锂离子电池中的应用前景。
2. 分析负极材料的微观结构,找出对电池性能影响较大的因素。
3. 对比不同负极材料的性能,提出优化方案,以提高电池的性能。
五、结论通过对负极新材料的可行性研究,我们可以得出以下结论:1. 碳纳米管等新型负极材料具有较高的循环寿命和比容量,适合用于提高电池性能。
2. 硅基材料虽然具有较高的比容量,但在循环寿命和充放电速率方面存在较大问题,需要进一步研究。
3. 通过优化新型负极材料的结构和成分,可以进一步提高锂离子电池的性能。
以上就是本次负极新材料可行性研究的报告,希望对锂离子电池的研究和应用有所帮助。
硅碳负极材料研究报告
硅碳负极材料研究报告
硅碳负极材料是一种新型的负极材料,在锂离子电池领域有着广泛的应用前景。
该材料具有较高的比容量、较低的电压平台、良好的循环性能和较长的循环寿命等优点,可以作为传统的石墨负极材料的替代品。
硅碳负极材料的制备方法主要有机热分解法、高能球磨法、化学气相沉积法等。
其中,有机热分解法是硅碳负极材料制备的主要方法,该方法利用有机物质作为硅和碳的源材料,在高温条件下裂解和聚合反应生成硅碳材料。
硅碳负极材料在锂离子电池中的应用主要受限于其可逆容量和循环稳定性。
为了提高其性能,研究人员采取了多种策略,如掺杂、包覆、结构设计等。
掺杂可以提高硅碳材料的导电性和机械性能,减轻材料与锂离子的反应,进而提高可逆容量和循环稳定性。
包覆可以有效地防止硅碳材料与电解液的反应,减轻膨胀压力,进一步提高了循环寿命。
结构设计主要通过合理设计硅碳材料的孔隙度和孔径分布,提供更大的表面积和更快的离子传输,促进锂离子的扩散和嵌入。
总的来说,硅碳负极材料具有广泛的应用前景,但是还需要进一步的研究来解决其循环性能和循环稳定性问题。
锂离子电池硅碳复合负极材料的研究
锂离子电池硅碳复合负极材料的研究王英;孙文;唐仁衡;肖方明;黄玲【摘要】以商品化纳米硅粉和沥青为原料,采用喷雾干燥热解法制得Si@C复合物.将Si@C复合物和人造石墨混合,制得Si@C/G硅碳复合材料作为锂离子电池的负极材料.借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电化学测试等方法,对Si@C复合物和Si@C/G复合材料的结构、形貌和电化学性能进行表征.结果表明,当硅碳复合材料中Si@C复合物和石墨的质量比为15∶85时,在100 mA/g的恒电流下,首次放电比容量为695.4 mAh/g,首次库仑效率为86.1%,循环80周后容量仍有596.6mAh/g.【期刊名称】《材料研究与应用》【年(卷),期】2018(012)003【总页数】6页(P161-166)【关键词】锂离子电池;硅碳复合负极材料;纳米硅;人造石墨;碳包覆【作者】王英;孙文;唐仁衡;肖方明;黄玲【作者单位】广东省稀有金属研究所,广东省稀土开发及应用重点实验室,广东广州510650;广东省稀有金属研究所,广东省稀土开发及应用重点实验室,广东广州510650;华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510641;广东省稀有金属研究所,广东省稀土开发及应用重点实验室,广东广州510650;广东省稀有金属研究所,广东省稀土开发及应用重点实验室,广东广州510650;广东省稀有金属研究所,广东省稀土开发及应用重点实验室,广东广州510650【正文语种】中文【中图分类】TM912 9;TM531为了不断提升新能源汽车的续航里程,近年来对锂离子电池的能量密度要求越来越高.到2020年,我国对锂离子电池电芯能量密度的期望值将达到350 Wh/kg.由于现有的商用负极材料石墨难以满足上述要求,因此,开发新型高容量负极材料成为研究热点.硅的理论嵌锂容量高达4200 mAh/g,且具有脱锂电位低、资源丰富、成本低和环境友好等优势,成为综合性能最具发展潜力的新型负极材料[1-5].硅材料虽然储锂容量较大,但锂离子在嵌入硅过程中会引起体积膨胀(300%),易造成材料结构的崩塌和活性物质的脱落,使循环稳定性大大下降.同时,这种体积效应也使电极表面难以形成稳定的固体电解质界面膜(SEI膜),导致不断有硅裸露到电解液中.针对硅负极材料循环稳定性的问题,近年来,研究人员将硅进行纳米化处理,即硅单质材料体系的改性.通过制备各种纳米硅材料来缓解硅嵌锂产生的体积膨胀.研究表明[6-7],当硅颗粒尺寸小于单个硅纳米颗粒嵌锂过程中的破碎临界值,纳米硅颗粒在参与电化学反应过程所产生的应力能不足以使得电极表面生成裂纹,从而避免颗粒的破碎粉化.但是,纳米硅的高活性表面则会使电极发生较多的副反应,造成较高的不可逆容量损失.因此,除了硅纳米化改性技术外,还应通过硅与碳材料的二元或多元复合来制备复合材料,即建立硅复合材料体系[8-12].基本原理是利用第二相的机械性能和导电性来抑制硅的体积效应和增强硅的导电性,减少电极副反应的发生,并防止嵌脱锂过程中纳米颗粒的团聚.李纯莉[13]先采用酸浸蚀方法从铝硅合金得到纳米硅,然后将纳米硅与石墨烯进行复合制得石墨烯/多孔硅复合负极材料.复合结构中的石墨烯片或均匀分散在多孔纳米硅颗粒间,或包裹着小尺寸的纳米硅颗粒,有效改善了纳米硅的导电性和减缓多孔硅结构的衰变.用复合材料制成的电极在循环120周后,其放电比容量仍可达1843 mAh/g.Julien[14]利用激光化学沉积热解法(LCVP)制备出包覆1 nm厚度碳层的纳米非晶硅复合材料,经充放电循环后,极片厚度从循环前的12.6 μm到嵌脱锂300周后的14.9 μm,体积膨胀率仅18%,表现出良好的循环性能,所设计的核壳结构保持了材料结构和电极的稳定性.Zhuang[15]以纳米氧化镁为造孔剂,将纳米硅嵌入多孔碳中,制备的复合材料在循环40周后仍有1172 mAh/g的可逆容量,主要归功于多孔碳支架为纳米硅提供充足的空间以缓冲硅的体积变化.综上所述,采用硅纳米化和复合化相结合的方法制备电化学性能优异的硅碳复合材料是切实可行的.本文以纳米硅粉和沥青为原料,通过喷雾干燥热解法在纳米硅颗粒表面包覆一层无定形碳层制得Si@C复合物,将Si@C复合物和人造石墨颗粒混合可制得用于锂离子动力电池的Si@C/G复合负极材料.1 试验部分1.1 硅碳材料的制备以平均粒径80 nm硅粉、沥青为原料,按硅粉和沥青质量比为1∶1混合均匀,然后依次加入无水乙醇和去离子水搅拌,搅拌均匀后得到浆料,再经喷雾干燥制得Si@C前驱物(喷雾干燥设备进口温度180 ℃,出口温度110 ℃).将前驱物放入充有高纯氩气保护的管式炉内在1050 ℃保温3 h,然后冷却至室温,再研磨筛分,获得Si@C复合物.将Si@C复合物和人造石墨分别按质量比10∶90,15∶85,20∶80混合,制得硅碳复合负极材料Si@C/G,分别标记为样品a、样品b和样品c.1.2 硅碳材料的性能表征将活性物质(Si@C或Si@C/G)、导电乙炔黑和粘结剂(羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR混合物,质量比3∶5)按质量比8∶1∶1混合,以去离子水为溶剂混合成浆料,然后将浆料均匀涂敷于铜箔基体上,充分干燥后制成正极.以金属锂片为负极,Celgard 2500型聚丙烯多孔膜为隔膜,1 mol/L的LiPF6溶于碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲基乙基酯(EMC)和碳酸二甲酯(DMC)(体积比1∶1∶1)为电解液,在真空手套箱中组装成2032型扣式电池.采用蓝电CT2001A二次电池性能检测装置对电池进行充放电性能测试,测试电流密度为100 mA/g,电压范围为0.01~1.5 V.采用荷兰Philips X'pert MPD diffractometer XRD衍射仪(20 kV,40 mA,Cu Kα)分析样品结构,扫描角度为10°~90°,步长为0.02°/s;用德国蔡司公司Zeiss supra 40扫描电镜(SEM)和日本精工JOEL JSM-2100F透射电镜(TEM)观察复合材料的微观形貌.2 试验结果与讨论2.1 Si@C复合物的性能图1为纳米硅和Si@C复合物的XRD谱图.由图1可知,Si和Si@C均在位于2θ为28.43°,47.29°,56.13°,69.13°,76.45°,88.07°左右处出现Si峰,分别对应硅的晶面(111),(220),(311),(400),(331),(422).包覆碳前后硅特征峰的位置基本一致.图谱中2θ为25°左右处有一个宽化的弥散峰,没有观察到其他明显的特征峰,表明沥青热解生成的碳为无定形态.图1 材料的XRD图Fig.1 XRD patterns of the materials图2为 Si@C复合物的SEM和TEM及Si材料SEM图.由图2(a~e)给出的Si@C 复合物的SEM和TEM图可以清晰地看出,纳米硅颗粒表面包覆着一层稳定致密的碳层,硅颗粒通过包覆碳层连接成的导电性骨架形成良好的电接触.多个这样的一次小颗粒组成较大的二次颗粒,如图2(b)、2(c)和2(e)所示.Si@C二次颗粒尺寸大小均匀,分散性较好.图2(f)为纳米硅的SEM图,与图2(c)相比,发现通过喷雾干燥热解可以有效地在纳米硅表面包覆碳膜.图2 Si@C复合物的SEM和TEM图及Si材料SEM图(a),(b),(c)Si@C复合物的SEM;(d),(e) Si@C复合物的TEM;(f) Si材料的SEMFig.2SEM(a,b,c) ,TEM(d,e) images of Si@C composites and image of SEM(f) of Si 图3 Si和Si@C复合物的电化学性能 (a) 首次充放电曲线;(b)循环性能曲线Fig.3 The electrochemical performance of Si@C composites and Si (a) the first charge/discharge curves;(b) the cycling performance curves将Si和Si@C复合物分别组装模拟电池进行充放电循环测试,其电化学性能如图3所示.图3(a)为电池的首次充放电曲线.由图3(a)可知,两种硅材料在首次放电曲线0.9 V左右处均出现倾斜下降的一个小平台,对应电解液浸润活性物质时,在活性物质颗粒表面形成SEI膜的过程.包覆Si@C复合物的平台电压略低于未包覆Si 材料,说明包碳可以促进电极表面SEI膜的生成.首次放电曲线上较长的电压平台是典型的晶体硅嵌锂电压平台.与Si材料的嵌锂平台电压相比,Si@C复合物的嵌锂平台低,主要原因是碳包覆层增强了Si@C复合物的表面电性,降低了电极表面极化.图3(b)为电池的循环曲线.由图3(b)可知,Si@C的首次循环放电比容量为1706.4 mAh/g,首次库仑效率为86.5%.循环80周后,容量仍有731.2 mAh/g,容量保持率达到42.9%;纳米硅的首次放电比容量为2915.8 mAh/g,首次库伦效率为79.4%.经80周循环后,放电比容量仅有66.6 mAh/g.与纯硅材料相比,Si@C复合物的库仑效率和循环性能明显提高.将硅颗粒均匀分散于碳基体获得具有包覆型的Si@C复合物,热解碳在硅颗粒表面形成的一层无定形碳膜具有缓冲硅体积效应和增强复合材料电子导电率的作用,可避免内部硅颗粒与电解液直接接触,形成完整的SEI膜,在一定程度上改善了复合材料电极的充放电性能.2.2 Si@C/G复合材料的性能将Si@C复合物直接应用于锂离子动力电池,循环稳定性仍然难以达到使用要求.基于石墨的高导电性,在牺牲一定放电容量的前提下,将Si@C复合物和石墨混合后制得Si@C/G复合材料,可进一步提升负极材料的充放电性能.图4(a)为Si@C/G复合材料样品a,b,c的首次充放电曲线.由图4(a)可知,首次放电曲线在0~0.2 V之间的一个明显的放电平台与锂离子嵌入活性物质硅和石墨的过程相对应,由于两种物质的嵌锂电位较相近,曲线上仅显示出一个平台.首次充电曲线上位于0.15 V,0.45V左右的两个电压平台则分别对应着锂离子从石墨、硅中脱出的过程.随着样品a,b,c中Si@C复合物含量的增加,充电平台延长,复合材料的比容量增大.图4 Si@C/G复合材料的电化学性能(a)首次充放电曲线;(b)循环性能曲线Fig.4 The electrochemical performance of Si@C/G composites (a) the first charge/discharge curves;(b) the cycling performance curves图4(b)为Si@C/G复合材料a,b,c三种样品的循环性能曲线.由图4(b)可知,三种复合材料首次放电比容量分别为559.5 mAh/g,695.4 mAh/g和779 mAh/g,首次库仑效率分别为86.8%,86.1%,86.2%.循环80周后,放电比容量分别为497 mAh/g,596.6 mAh/g和627.1 mAh/g,容量保持率分别为88.8%,85.8%和80.5%,平均每周容量衰减率分别仅为0.14%,0.18%和0.24%.三种复合材料表现出良好的循环稳定性,主要是由于纳米硅颗粒的表面包覆碳层和石墨有效缓解了硅材料在锂化过程中的体积膨胀.特别是石墨基体在硅颗粒膨胀时能够承受较大的弹性形变,使嵌锂过程中的残余应力较小.同时,石墨的良好导电性和容量特性也显著改善了Si@C复合物的综合电化学性能.从平衡放电容量、首次库仑效率和循环稳定性的角度来看,Si@C复合物和石墨的质量比为15∶85(样品b)的硅碳复合材料的电化学性能稍优.该复合材料的XRD图如图5所示.图5 复合材料样品b的XRD图Fig.5 XRD patterns of sample b从图5可以看出,在2θ为26.56°,44.39°和54.54°处出现石墨特征峰.复合材料的Si@C复合物颗粒均匀地附着在石墨表面,分散性较好,见图6.图6 复合材料样品b不同放大倍数的SEM图Fig.6 SEM images of sample b3 结论通过喷雾干燥热解的方法制备核壳型Si@C复合物,将Si@C复合物和石墨混合制得Si@C/G复合材料,可作为锂离子动力电池的负极材料.当Si@C/G复合材料中Si@C复合物和石墨的质量比为15∶85时,在100 mA/g的恒电流下,首次放电比容量为695.4 mAh/g,首次库仑效率为86.1%.循环80周后容量仍有596.6 mAh/g,容量保持率达到85.8%.【相关文献】[1] 王静,陈志柠,郭玉忠,等.有序介孔硅/碳复合结构负极材料的制备与电化学性能研究[J].无机材料学报,2018,33(3):313-319.[2] 罗金华,倪伟.三维纳米硅/多孔碳的储锂性能[J].电池,2017,47(6):328-331.[3] 白雪君,刘婵,侯敏,等.锂离子电池硅/碳纳米管/石墨烯自支撑负极材料研究[J].无机材料学报,2017,32(7):705-712.[4] PAIREAU C,JOUANNEAU S,AMMAR M R,et al. Si/C composites prepared by spary drying from cross-linked polyvinyl alcohol as Li-ion batteries anodes[J]. 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锂离子电池多孔硅/碳复合负极材料研究
第 1 期
三峡大学学报( 自然 科 学 版 )
J o f Ch i n a Th r e e Go r g e s Un i v . ( Na t u r a l S c i e n c e s )
V o1 . 35 N O. 1 Feb . 201 3
嵌/ 脱 锂 过 程 中 多孔 硅 颗 粒 所 产 生 的 体 积 效 应 . 电化学性 能测试 表 明 , 1 O次 循 环 后 , 多孔硅 / 碳 复 合
负极材 料平 均每周 次容 量衰减 为 0 . 4 l , 1 0 0次循 环后其 可逆 容量 仍可 维持在 6 0 8 . 7 mA ・ h / g .
关 键词 : 葡 萄糖 ; 多孔硅/ 碳; 负极 ; 锂 离 子 电 池 中图分 类号 : ( ) 6 1 3 . 7 : T M9 1 2 . 9 文献标 识码 : A 文章 编号 : l 6 7 2 — 9 4 8 X( 2 0 1 3 ) 0 l 一 0 0 7 6 — 0 5
l i t hi u m i on b a t t e r y a no de we r e s y nt he s i z e d by hi g h t e mp e r a t u r e s o l i d — s t a t e s i n t e r i n g p r o c e s s a nd hy dr o t he r ma l
I i l a s s r a t i o s o f S i / C we r e d i s c u s s e d .Th e s t r u c t u r a l s t a b i l i t y o f p o r o u s s i l i c o n a r e s u s t a i n e d;a n d t h e e l e c t r i c a l
硅碳负极材料的最新研究进展
硅碳负极材料的最新研究进展硅碳复合材料作为一种新型的负极材料,在锂离子电池领域受到了广泛关注。
相较于传统的石墨材料,硅碳复合材料具有较高的理论容量和较低的工作电压,因此被认为是一种潜力巨大的替代材料。
随着对锂离子电池能量密度和循环性能要求日益提高,硅碳负极材料的研究也取得了一系列重要的进展。
首先,研究人员通过调控硅与石墨复合材料的比例,成功合成了多种硅碳负极材料。
其中,硅/石墨复合材料的简单结构和优异性能成为了研究的热点之一、研究表明,硅和石墨相互作用可以有效抑制硅颗粒的体积膨胀,提高电极的稳定性。
此外,还有学者利用纳米硅颗粒与石墨烯复合来构建硅碳负极材料,取得了较好的功率密度和循环性能。
其次,为了进一步改善硅碳负极材料的性能,研究人员采用了多种改性方法。
例如,利用碳纳米管包覆硅颗粒可以有效减缓硅颗粒的体积膨胀和结构破坏,从而提高电极的循环寿命和容量保持率。
另外,也有研究人员利用硅纳米线和石墨烯构建三维多孔导电网络,增强硅碳负极材料的电子传导性和离子扩散性,提高了电极的充放电速度和循环稳定性。
同时,在硅碳负极材料的制备过程中,研究人员也不断关注材料的可批量化制备和低成本制备问题。
一种常见的制备方法是机械球磨法,该方法可以有效实现硅颗粒与石墨之间的均匀混合,并形成复合结构。
此外,也有研究人员在制备过程中引入了模板法、湿化学法和等离子体聚合物法等新技术、确保了硅碳复合材料的制备质量和生产效率。
最后,为了更好地理解硅碳负极材料的电子结构和储锂机理,研究人员也进行了一系列表征和分析工作。
例如,采用X射线衍射、透射电子显微镜和扫描电子显微镜等技术,对硅碳复合材料的晶体结构和微观形貌进行了详细研究。
此外,采用傅立叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等技术,对材料的电子结构和表面化学键进行了表征。
综上所述,硅碳负极材料在锂离子电池领域的研究进展日益迅猛。
通过调控材料的组成比例、采用多种改性方法和优化制备工艺,硅碳复合材料的循环性能和容量保持率得到了显著提高。
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硅碳复合负极材料项目可行性研究报告(模板)第一章项目绪论一、项目名称及项目建设单位(一)项目名称硅碳复合负极材料项目(二)项目建设单位xx有限公司二、项目建设的理由改革开放以来,特别是近10年来,我国制造业持续快速发展,总体规模大幅提升,综合实力不断增强。
2014年,工业增加值达22.8万亿元,占GDP的比重达35.85%;2013年,我国制造业产出占世界比重达20.8%,连续4年保持世界第一大国地位;在500余种主要工业产品中,有220多种产量位居世界第一。
2014年,我国共有100家企业入选“财富世界500强”,比2008年增加了65家,其中制造业企业56家(不含港、澳、台),连续两年成为世界500强企业数仅次于美国(130多家)的第二大国。
三、项目拟建地址及用地指标(一)项目拟建地址该项目选址在鄂尔多斯市xx工业园区。
(二)项目用地性质及用地规模1、该项目计划在鄂尔多斯市xx工业园区建设,用地性质为工业用地。
2、项目拟定建设区域属于工业项目建设占地规划区,建设区总用地面积130000.7 平方米(折合约195.0 亩),代征地面积1170.0 平方米,净用地面积128830.7 平方米(折合约193.2 亩),土地综合利用率100.0%;项目建设遵循“合理和集约用地”的原则,按照硅碳复合负极材料行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局,符合硅碳复合负极材料制造和经营的规划建设需要。
(三)项目用地控制指标1、该项目实际用地面积128830.7 平方米,建筑物基底占地面积88377.9 平方米,计容建筑面积145449.9 平方米,其中:规划建设生产车间118266.5 平方米,仓储设施面积16232.6 平方米(其中:原辅材料库房9791.1 平方米,成品仓库6441.5 平方米),办公用房5668.6 平方米,职工宿舍3220.8 平方米,其他建筑面积(含部分公用工程和辅助工程)2061.4 平方米;绿化面积8502.8 平方米,场区道路及场地占地面积31950.0 平方米,土地综合利用面积128830.7 平方米;土地综合利用率100.0%。
2、该工程规划建筑系数68.6%,建筑容积率1.1 ,绿化覆盖率6.6%,办公及生活用地所占比重5.2%,固定资产投资强度3211.5 万元/公顷,场区土地综合利用率100.0%;根据测算,该项目建设完全符合《工业项目建设用地控制指标》(国土资发【2008】24号)文件规定的具体要求。
四、项目建设内容(一)土建工程该项目在鄂尔多斯市xx工业园区建设,总用地面积130000.7 平方米(折合约195.0 亩),预计总建筑面积145449.9 平方米,其中:规划建设生产车间118266.5 平方米,仓储设施面积16232.6 平方米(其中:原辅材料库房9791.1 平方米,成品仓库6441.5 平方米),办公用房5668.6 平方米,职工宿舍3220.8 平方米,其他建筑面积(含部分公用工程和辅助工程)2061.4 平方米,建筑物基底占地面积88377.9 平方米,场区道路及场地占地面积31950.0 平方米,绿化面积8502.8 平方米,土地综合利用面积128830.7 平方米;该项目工程容积率1.1 ,建筑系数68.6%,建设区域绿化覆盖率6.6%,办公及生活用地所占比重5.2%,场区土地综合利用率100.0%。
(三)公用工程及其他该项目建设公用工程包括:电气系统、给排水系统、供热系统、办公生活设施、消防系统、污染物处理系统等,提供完善的配套设施及便捷舒适的配套环境。
五、项目产品规划方案根据预测,该项目达纲年的营业收入97367.8 万元,总成本费用76770.7 万元,营业税金及附加459.1 万元,年新增利税总额25369.8 万元,年利润总额20138.0 万元,年净利润15103.5 万元,年纳税总额10266.3 万元。
六、投资估算及资金筹措方案(一)项目投资方案1、根据谨慎财务测算,项目总投资54999.8 万元,其中:固定资产投资41368.3 万元,占项目总投资的75.2%;流动资金13631.5 万元,占项目总投资的24.8%;在固定资产投资中,建设投资40569.9 万元,占项目总投资的73.8%;建设期借款利息798.4 万元,占项目总投资的1.5%。
2、该项目建设投资40569.9 万元,其中:工程建设费用37471.1 万元,占项目总投资的68.1%,包括:建筑工程投资18326.6 万元,占项目总投资的33.3%;设备购置费18586.8 万元,占项目总投资的33.8%;安装工程费557.7 万元,占项目总投资的1.0%;工程建设其他费用2499.2 万元,占项目总投资的4.5%,其中:土地使用权费1638.0 万元,占项目总投资的3.0%,预备费599.6 万元,占项目总投资的1.1%。
(二)资金筹措方案1、项目总投资(TI)54999.8 万元,根据资金筹措方案,xx 有限公司计划自筹资金38771.8 万元,占项目总投资的70.5%。
2、根据谨慎财务测算,该项目全部借款总额16228.0 万元,占项目总投资的29.5%,其中:项目建设期申请银行借款16228.0 万元,占项目总投资的29.5%;项目经营期申请流动资金借款0.0 万元,占项目总投资的0.0%。
七、项目达纲年预期经济效益1、项目达纲年预期经营收益:97367.8 万元(含税)。
2、年总成本费用76770.7 万元。
3、营业税金及附加459.1 万元。
4、项目达纲年利润总额:20138.0 万元。
5、项目达纲年净利润:15103.5 万元。
6、项目达纲年纳税总额:10266.3 万元。
7、总投资收益率(ROI):37.9%。
8、资本金净利润率(ROE):51.9%。
9、项目达纲年投资利润率:36.6%。
10、项目达纲年投资利税率:46.1%。
11、项目达纲年投资回报率:27.5%。
12、全部投资回收期(所得税税后):4.7 年(含建设期12 个月)。
13、全部投资财务内部收益率(FIRR):28.6%(达纲年)。
14、固定资产投资回收期:4.1 年(含建设期12 个月)。
15、项目经营盈亏平衡点:37.8%(达纲年)。
八、项目建设进度规划该项目计划从可行性研究报告的编制到工程竣工验收、投产运营共需12 个月的时间。
九、项目综合评价1、该项目符合国家产业发展政策和规划要求,符合鄂尔多斯市及xx行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进xx硅碳复合负极材料产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。
2、《福布斯》杂志网站日前刊文说,“中国制造2025”表明中国正在推进创新,加快产业升级步伐。
中国需要通过创新在全球发展中保持竞争优势,立于不败之地。
澳大利亚罗伊国际问题研究所研究员蔡源说,中国经济现在正处于转型阶段,传统制造业的优势正逐渐降低,水、电、土地等生产资料成本上升,人工成本也不断攀升,这促使中国制造业必须升级。
近年来,中国传统产业与互联网融合发展明显提速,促使智能制造水平持续提升,一批核心技术装备研发应用取得新突破,为传统产业转型升级提供了强大动力。
蔡源说,中国有一些产业,包括轨道交通装备、通信、电力装备等已经具有很强的国际竞争力。
以通信产业为例,以华为、中兴为代表的中国企业具有很强的市场竞争力,已经进入发达国家市场。
英国诺森比亚大学纽卡斯尔商学院终身讲席教授熊榆说,中国引进或借鉴其他国家的一些技术或创新,在经过中国市场培育后,又催生了创新和变革,进而形成了世界性的影响力。
3、xx有限公司为适应国内外市场需求,拟建“硅碳复合负极材料生产建设项目”,该项目的建设能够有力促进鄂尔多斯市xx 经济发展,为社会创造839 个就业机会,达纲年纳税总额10266.3 万元,可以促进xx区域经济的繁荣发展和社会稳定,为地方财政收入做出积极的贡献,由此可见,该项目的实施具有显著的社会效益。
第二章项目建设背景及必要性一、项目提出的背景1、改革开放以来,特别是近10年来,我国制造业持续快速发展,总体规模大幅提升,综合实力不断增强。
2014年,工业增加值达22.8万亿元,占GDP的比重达35.85%;2013年,我国制造业产出占世界比重达20.8%,连续4年保持世界第一大国地位;在500余种主要工业产品中,有220多种产量位居世界第一。
2014年,我国共有100家企业入选“财富世界500强”,比2008年增加了65家,其中制造业企业56家(不含港、澳、台),连续两年成为世界500强企业数仅次于美国(130多家)的第二大国。
2、2017年全市地区生产总值3579.81亿元,扣除价格因素,比去年增长5.8%。
分产业看,第一产业增加值111.27亿元,增长3.8%,对经济增长的贡献率为2.05%,拉动GDP增长0.1个百分点。
第二产业增加值1889.83亿元,增长4.5%,对经济增长的贡献率为40.18%,拉动GDP增长2.3个百分点。
第三产业增加值1578.71亿元,增长7.4%,对经济增长的贡献率为57.77%,拉动GDP增长3.4个百分点。
三次产业结构调整为3.1:52.8:44.1。
规模以上工业企业387家,较去年增加4家。
规模以上工业总产值增长26.7%;销售产值增长27.9%;工业产品产销率98.0%。
全年规模以上工业增加值按可比价比上年增长7.0%。
按轻重工业分,轻工业下降1.8%、重工业增长7.2%;按经济类型分,国有企业增长14.9%,集体企业增长115.7%,股份制企业增长6.8%,外商及港澳台投资企业增长10.4%,其他经济类型工业企业下降23.8%。
(规上工业主要产品产量详见附表2) 规模以上工业企业实现主营业务收入4188.2亿元,同比增长30.9%;利税总额839.2亿元,同比增长129.3%。
亏损企业104户,比上年减少11户。
企业亏损面26.9%,比上年末缩小3.1个百分点;亏损企业亏损额36.0亿元,同比下降54.3%。
3、2014年以来,战略性新兴产业上市公司进一步增加研发投入,强化创新驱动,提升自主创新能力,增强发展后劲。
2014年战略性新兴产业上市公司平均研发投入达到了1.39亿元,较2013年提高了25.2%,平均研发强度(占公司营收的比重)达到了4.24%,明显高于上市公司总体平均1.03%的水平。
具体来看,共有342家战略性新兴产业上市公司研发强度超过了5%,这些企业的数量超过战略性新兴产业上市公司总数的40%。
硅碳复合负极材料制造名列其中,覆盖拟建项目投产后的产品,因此,该项目属于当前国家重点鼓励发展的产业;综上所述,该项目符合国家及地方相关行业的准入规定。