纳米硅碳负极材料研究报告

第一篇：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。从成本和性能的综合考虑，目前土业界石墨改性主要使用碳包覆土艺处理。商业化应用的改 性天然石墨比容量为340~ 370 mA·h/g，首周库仑效率90%~93%，100% DOD循环寿命可达到1000次以上，基本可以满足消费类电子产品对小型电池的性能要求。2硅碳负极材料应用前景

近年来，我国锂离子电池产业发展迅速，全球市场份额不断攀升，在大规模的锂离子电池产业投资的带动下，锂离子电池负极材料的需求不断上升。硅负极相比石墨负极具有更高的质量能量密度和体积能量密度，采用硅负极材料的锉离子电池的质量能量密度可以提升8%以上，体积能量密度可以提升10%以上，同时每千瓦时电池的成本可以下降至少3%，因此硅负极材料将具有非常广阔的应用前景。新能源汽车产业是全球汽车产业的发展方向，也是我国重要的新兴战略产业之一，未来10年将迎来全球汽车产业向新能源汽车转型和升级的战略机遇。新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。其中，纯电动汽车完全使用动力电池驱动，对电池容量需求最大，要求锉离子电池容量平均为30 kW /h。自2010年起，动力类锉离子电池受益于技术提升和成本降低，逐渐替代镍锅 ,镍氢电池，成为新能源汽车广泛使用的动力电池。根据中国汽车工业协会统计，我国新能源 汽车产量由2011年的8000辆左右增至2015年的34万辆，而销量则由2011年的8000辆左右增至2015年的33万辆，年均复合增长率均超过150% o在各种利好政策的影响下，2014年至今我国新能源汽车产业迎来了爆发性的增长，将带动上游锉离子电池及负极材料市场规模的大幅提升，而纳米硅碳负极材料高能量密度的特点将颇具竞争优势。同时，航空航天、船舶舰艇等领域也对锉离子电池提出了更高能量密度和功率密度的要求，而纳米硅碳材料也是现阶段最具有开发潜力的锉离子电池负极材料，其应用前景非常广阔。

3常见硅碳负极材料分类

目前比较常见的硅碳负极材料主要有以下几类:①碳包覆纳米硅;②氧化亚硅碳复合材料;③硅纳米线;④变氧型氧化亚硅碳复合材料;⑤无定形硅合金，碳包覆纳米硅是以纳米硅为原材料，表面包覆碳层的结构。其中硅材料的粒径为30~200 nm,碳层多采用沥青高温碳化处理后形成的软碳。其单体容量一般为400~2000 mAh/g，成本较低，首效较高，但电池膨胀较大，长循环稳定性较差。氧化亚硅碳复合材料是以氧化亚硅材料为核，这里的氧化亚硅一般是采用化学气相沉积法将2 ~10 nm的硅颗粒均匀分布在Si0:的基质中。其单体容量一般为1300~1700 mAh/g。由于硅材料颗粒更小、分散更加均匀且材料结构更加致密稳定，该材料膨胀较低，拥有非常好的长循环稳定性。但是由于Si0:首周与锉发生不可逆反应，该材料的首效一般较低，且成本较高，一定程度上限制了其在全电池中的使用。硅纳米线指的是通过特殊的工艺，制备出严格控制长径比的圆柱状纳米硅颗粒，再在颗粒表面包覆碳层。这种结构的材料比容量和首效都较高，但是需要配合成熟的预理化技术才能满足SEI膜对锉的不断消耗以确保长循环稳定性，工艺上存在一定难度。变氧型碳氧化亚硅碳复合材料指的是在碳包覆氧化亚硅的基础上，通过对原材料的特殊处理，改变原材料中氧元素的含量，从而达到提升材料首效或者改善材料循环性能的目的。其单体容量一般为1300~1700 mAh/g。该材料同时可以具有较高的首效和较好的长循环稳定性，是目前比较高端的硅碳材料之一。

3物理研发进展

在碳包覆纳米硅方面，由早期的结构逐渐转变为更加致密的核桃结构，面向不同的市场需求开发出了低容量和高容量两个方向。

其中，低容量材料主要通过掺混更多的石墨来缓解应变、抑制反弹，同时结合液相分散工艺和表面包覆软碳等措施，使材料与当前商业化的电池体系相容性更高。如400 mAh/g的碳包覆纳米硅材料，首周效率可达91 % , 600周后容量保持80%(负载3 mAh/cm2，反弹后压实1.32 g/cm2，图1)。

在高容量材料方面，由于硅含量较高，其体积膨胀所带来的后续循环稳定性问题较大，项目组则是从原材料出发，制备了一种粒径更小(D50<100nm)的掺杂纳米硅作为原材料[6]，并在此基础上开发出使表面包覆更加均匀且更加适合于规模化生产的气相包覆工艺，提升材料性能。如500 mAh/g的碳包覆纳米硅材料，首周效率可达88%, 500周后容量保持80%(负载3 mAh/cm2，反弹后压实1.21/cm2。在氧化亚硅碳复合材料方面，已经有较为成熟的软碳包覆工艺，在固相条件下对原材料表面进行高温热处理，可以有效提高材料首效、增加导电性、缓解膨胀。目前，项目组已经可以制备扎匕次稳定性较高的碳包覆氧化亚硅材料，并且在合作单位取得了较好的测试结果反馈。如420 mAh/g的碳包覆氧化亚硅材料，匹配正极锉镍锰酸铝(NCA)，制备成3 A/h规格为20650的钢壳电池，在1 C充电、lOC放电的测试条件下，循环500周容量保持80%(图3)。

另外，为了解决氧化亚硅碳复合材料存在的首效较低的问题，开发了一种对原材料的新型处理工艺，可以降低氧化亚硅材料中氧元素的含量。

4发展现状及存在的问题

纳米硅在硅基负极材料中得到了广泛的认可，但仍存在比表面积较大、库仑效率较低等问题。针对这些问题，化学所项目组研发出一种低成本、绿色无污染、灵活可控的大规模硅基负极材料制备工艺，通过纳微复合结构降低了材料的比表面积，提高了材料的首次库仑效率;且将纳米硅均匀分散在三维导电碳网络中，提升了材料的导电性，使其具有较好的倍率性能。然而，在高压实密度和高质量负载的情况下，要实现优异的电化学性能依然富有挑战。

随着消费电子类产品的更新换代、新能源汽车产业的蓬勃发展、智能电网的迅速推少’一以及其它技术领域对高性能电池的旺盛需求，离子电池产业必将在未来10~20年持续高速发展。这为我国锂离子电池负极材料产业的发展提供了很大的机遇，但同时也提出了甲高的要求。

在电化学性能方面，其它负极材料都还存在着不同程度的不足。硬碳材料首周效率低，成本较高;软碳材料首周不可逆容量大，体积能量密度低;高容量的硅基负极材料首周效率、循环性能、倍率性能都还有待提高，体积膨胀问题也需要解决。虽然已经通过各种改性处理方法不断完善这些负极材料的制备土艺，并逐渐开发了适合这些材料的电池，但是这些新材料的产业化程度和技术成熟度与石墨类碳材料相比还有一定距离，针对材料在各类电池中应用时的电化学反应、储锉机制、热力学、动力学、稳定性、界面反应等基础科学问题的深入研究，综合性能指标改进、材料匹配性、服役与失效机制等关键技术攻关、寻找创新的综合技术解决方案是下一阶段的主要任务。

5总结与展望

随着电动汽车、消费电子以及储能等领域对锉离子电池能量密度、功率密度等要求的不断提高，纳米硅碳负极材料在未来一段较长时间内将拥有广阔的应用前景。目前硅碳负极材料的总产量尚不足锉电负极材料的1%，不过随着各大负极企业的扩产和新企业的崛起，预计硅碳材料在2018年底会正式大批量进入市场。尽管目前对于硅颗粒嵌锉膨胀、SEI膜不断破裂生长消耗锉源和电解液等问题还没有非常完美的解决方法，然而经过国内外各大型企业和科研院所的多年努力，部分纳米硅碳负极材料已得到电芯企业的认可。中国科学院掌握了硅碳负极材料早期的核心专利，在产业化方面也不落人后，相信随着各种新思路的涌现以及各种工艺路线的不断优化，一定会将纳米硅碳负极材料的优势更加合理地发挥出来。

第二篇：负极碳材料

负极碳材料 石墨烯

1.1 石墨烯结构与性能

石墨烯是由碳原子构成的二维新材料，碳原子采用 sp2杂化形成了具有蜂巢状的二维晶格结构，这种结构非常稳定，碳-碳键键长只有 1.42埃，单层石墨烯只有0.335nm是一种近乎完美的二维晶体结构，是平面多环芳香烃原子晶体。

作为世界上最薄的纳米材料：①.石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3% 的光；②导热系数达到 5300W/m.K，比金刚石和碳纳米管更高；③室温下电子迁移率达到光速的 1/300；④电阻率只有 10-6Ω.cm，比铜和银电阻率更低，是世界上电阻率最小的材料；⑤有超高的力学性能，达到 1060GPa；⑥具有超高比表面积。

1.2 石墨烯的制备方法

严格来讲，石墨烯是具有单层碳原子厚度的二维碳材料，然而研究发现大于一层的石墨烯也会显示出非同寻常的物理性质，具有良好的应用前景。由片层厚度，可将石墨烯分为单层石墨烯，双层石墨烯以及层数少于 10 的多层石墨烯。具有单双层厚度的石墨烯最先是由微机械剥离法制备出来，更多的石墨烯制备方法在不断地被发展出来。此外，基于一些特殊应用，对石墨烯尺寸和边缘位可控的需求也变高，石墨烯纳米带的制备逐渐地被开发。

1.2.1 单层石墨烯的制备

（1）机械剥离法。机械剥离是石墨烯制备的第一种方法，通过反复地粘揭块体石墨，来获得石墨烯薄膜。总体来讲，对于制备单层(1-3层)的高质量石墨烯，微机械剥离的方法仍然是最普遍且最成功的途径，以求得石墨烯在光学和电学上更加透彻的研究。然而，这种方法存在石墨烯片层尺寸、形状以及厚度不可控的弊端，而且产量极低。除此之外，机械剥离法制备石墨烯还包括超声液相氧化石墨、球磨处理原始石墨粉末等手段，也获得了相应较好的石墨烯片层。

（2）化学气相沉积法。化学气相沉积法(CVD)是制备大尺寸石墨烯片层先进的制备方法。

（3）外延生长法。将SiC进行热沉积的外延生长法制备石墨烯，也是获得高质量石墨烯片层用于物理学应用的常用方法。

（4）有机合成法。石墨烯还可以通过有机反应使得苯环分子发生结合来获得，即有机合成法，属于自下而上(Bottom-up)的石墨烯制备方法。这种方法的主要缺点就是有机反应过程较为冗长，且很难生长出大尺寸的、可用于实际应用的石墨烯材料。

1.2.2 多层石墨烯的制备方法

（1）化学剥离法。化学剥离法是可以大批量有效合成石墨烯的重要制备方法，通过氧化石墨的制备、单层石墨片的相互剥离以及层间含氧官能团的去除而最终得到大量的石墨烯。Brodie，Staudenmaier 和 Hummers 方法是三个经典的制备氧化石墨的方法，其中 Hummers 方法在后来的发展中较为常用，且出现了多种修改和优化的制备参数，实现有效缩短反应时间和避免有毒副产物释放。在氧化之后，石墨片的层间距由石墨原料的0.34 nm上升到> 0.6 nm，石墨片层间以微弱的范德华力相连接。

对氧化石墨的还原办法有很多，主要包括化学还原和热还原。化学还原法往往不能完全地将氧化石墨中的氧元素去除，导致石墨烯具有相对于原石墨烯较低的电导率。电化学还原是一种较为环境友好且经济的选择，可以制备大量高质的氧化石墨烯还原体，另外，还可以通过调节电压，将氧化石墨在石墨电极上进行有效的转化。热处理是还原氧化石墨的领域有效办法，可以伴随碱性环境或微波照射进行有效地还原。研究发现，结合使用热还原过程和化学还原过程会使氧化石墨中氧元素的去除进行得更加彻底。

（2）电弧放电法。电弧放电法可通过较高等离子体温度的治愈效果和 H2刻蚀效果将无定形碳进行修饰，获得晶格完美且具有热稳定性的石墨烯。

1.2.3石墨烯纳米带的制备方法

石墨烯纳米带(GNR)由于具有可控的结构，如边缘、宽度的等，引起了科学界的研究兴趣，制备 GNR 的方法手段也有很多种，最理想的 GNR 材料具有平滑的边缘位以及规整固定的可控宽度。宽度为 10-100 nm 的 GNR 材料首次是通过氧气等离子刻蚀石墨烯片获得的，负极采用电子束及氢气用来保护下层的石墨烯片，而未受保护的石墨烯层则被刻蚀。Tapaszto 等人通过对偏电压和瞬时移动的办法首次制备了在几何和晶格上有序的 GNR。另外，纵向裁剪碳纳米管(CNTs)被用来合成 GNRs。

1.3 石墨烯作为负极电极材料

1.3.1 影响因素

影响石墨烯作为超级电容器电极材料电化学性能的自身因素主要分为三个方面：

（1）比表面积和片层厚度。石墨烯制备成为电极之后，在电解液中的有效比表面积可以决定其电容性能的高低；同时，石墨烯的片层厚度从侧面反映了对石墨的剥离度，比表面积高以及片层厚度小的石墨片越接近石墨烯形貌，即可以产生石墨烯理论上的优良性能。

（2）缺陷密度。这里的缺陷包括石墨烯片层的边缘位、结构缺陷和空位。对于石墨材料来说，片层平面和边缘所产生电容具有很大差异，由于电子结构的差异，-2-2分别可产生3μFcm和 50-70 μFcm的理论比面积电容。边缘位即残破的碳圆环，具有孤对电子，为电化学活性位，可产生更高的容量；同时，边缘位的含量也可以有石墨烯片层大小来反应，小尺寸的石墨烯材料更加有利于电解液对电极表面的浸润和流动，有利于提高电化学性能。

（3）表面官能化。首先，针对化学剥离制备石墨烯的方法，中间产物氧化石墨的不完全还原，势必残留含氧官能团在石墨烯片层上，此部分官能团一方面可以改变石墨烯片层表面活性，另一方面，官能团会产生一定的赝电容影响电极体系的电容行为。其次，石墨烯作为一种导电网络结构，在其片层表面嫁接导电聚合物或金属氧化物，如聚苯胺、二氧化锰等，电极材料在赝电容为主体的情况下可产生较高的能量密度。

1.3.2石墨烯作为负极材料的形式

1.3.2.1纯石墨烯

Stoller 等人在 2008 年研究了化学修饰石墨烯(CMG)材料在超级电容器中的电化学性能，由氧化还原过程获得 CMG 的电导率可达~200 S m-1，呈现了较好的循环稳定性；在交流阻抗测试中，较短的 Warburg 电阻区域显示了较小的电极界面接触电阻，表征了电解液离子在电极材料内部较短的扩散程。随后，伴随着石墨烯制备方法的优化，不断发展出了由石墨烯电化学性能来估测其片层结构的办法。

1.3.2.2 石墨烯复合物

（1）石墨烯与其他纳米炭的复合物。石墨烯以其超薄的二维结构，极易发生团聚，从而难以维持其本征较高的比表面积；因此，各种“间隔物”材料被引入到石墨烯层间，以阻止石墨烯的片层团聚。如：原位生长法用来制备石墨烯与碳纳米管(CNTs)复合物，形成 Layer-By-Layer(LBL)的三明治层状复合物，石墨烯片层被有效地分离，提高了比表面积利用率。（2）石墨烯与导电聚合物的复合物。聚苯胺(PANI)是赝电容电容器中使用最为广泛的导电聚合物，具有多重的氧化还原状态以及稳定性，且合成过程简便廉价。原位法制备石墨烯与PANI复合物电极，其比电容值最高可达1000F g-1以上。（3）石墨烯与金属氧化物的复合物。在金属复合物中，MnO2具有价格低廉、物性稳定、环境友好，以及反应快速的特点，成为具有良好前景的赝电容电容器电极材料。MnO2和石墨烯复合物具有较高的导电性，展现了良好的比电容、倍率能力以及较长的循环周期。

1.4 石墨烯作为铅酸电池负极添加物的可能作用机制

a.石墨烯具有良好的电子迁移率和导电网络结构，在电极中可以兼任活性物质与导电剂的职能。本身具有较高的比容量和优异的倍率性能，在充电式，氢离子能在炭孔的大面积上建立双电层电容，可提高电池放电的比功率。

b.在其大面积上可沉积形成纳米级的铅金属粒，有利于电池获得高的比能量、比功率及稳定性能。

c.铅负极板的起始物质组成为氧化铅、碱式硫酸铅和少量铅及膨胀剂的混合物，经过化成等工序后，刚化成的铅负极电化学活性高，且电极上有一层薄的稀硫酸液膜，极利于氧扩散，因此会加速铅的氧化，降低电池容量。而炭可能起“阻化剂”作用。

1.5石墨烯作为铅负极添加物存在的问题 a.石墨烯材料的比表面积。以现在的工艺和原料制备的石墨烯粉状材料的比表面积与石墨烯的理论比表面积还相差较多，因此，需要从多个方面进行讨论，如氧化过程工艺参数、石墨原料的种类等方面，以提高石墨烯材料的比表面积。另外，石墨烯在制备过程中单层石墨烯难于制备，且容易发生层聚或者团聚现象，造成其比表面积的减少。

b.提高石墨烯粉体材料电极的电化学容量。现有的测试结果表明，在现有比表面积与理论值相差较大的情况下，其电化学容量已经相当可观，如果可以进一步提高其比表面积或利用石墨烯构筑具有新结构的电极材料，可能会进一步提高其电化学容量。为提高石墨烯电极的能量密度，可考虑与金属氧化物的复合，制备具有较高能量密度和功率密度的新型超级电容器电极材料。

c.负板合膏工艺对铅炭电池至关重要。采用合适的合膏工艺以实现炭材料与铅粉的均匀混合，使炭材料的特性得以充分发挥。此外，要注意负极铅-碳混合料涂膏的稳固性，以保证负极板的强度。

d.析氢问题。

2.其他碳材料

2.1 活性炭

活性炭(AC)主要通过将自然界存在的碳源，如煤炭、树木、农作物废品等，进行高温热解所得到的具有较高比表面积和孔隙率的炭材料。活性炭电极材料的比电容值与其材料本身的比表面积有直接关系，一般来讲，活性炭所具有的比表

2-1-1面积可以达到 2000 mg，可产生电容范围为 94-413 F g。

2.2碳纳米纤维

碳纳米纤维(CNFs)在1990年首次被合成出来，与普通碳纤维不同的是，CNFs的尺寸非常小，而且很难制备出规整有序排列的结构。CNFs 具有 50-500 nm 的直径范围，以及 3-20 nm 的平均孔径；对 CNFs 进行活化处理，可以得到尺更加小的开孔结构。活化处理后的 CNFs 的比表面积可达到 1200 m2g-1，产生60-175 F g-1的比容量。

2.3模板法制备的炭材料

模板法炭材料是通过对含有多孔结构的无机物基体进行碳源的填充而制得的具有一定孔结构的炭材料，无机物模板将在氢氟酸处理后被完全去除。这种模板法制备的炭材料具有规整的孔结构和均一的孔分布。比表面积为1500-1600 m2g-1的模板炭材料可以产生 220 F g-1的比电容量。

2.4聚合物为碳源制备的炭材料

以聚合物作为碳源可制备价格低廉的超级电容器电极材料，通过对有机碳源孔径的控制以得到结构规整的炭材料。有机气凝胶便是聚合物碳源的代表，是较为普遍使用的碳电极材料的有机物碳源。Zhu 等人报道了具有 1500 m2g-1比表面积，3.2 nm 孔径分布以 0.67 cm3g-1孔容的活化炭气凝胶可在 KOH 电解液中产生 295 F g-1的比电容量。2.5碳纳米管

对碳纳米管(CNTs)作为电容器电极材料的大量研究是在 1990 年开始的，碳纳米管具有较为狭窄的孔分布，较高的可到达比表面积低电阻率以及高稳定性。单壁碳纳米管(SWCNT)的结构是无缝圆柱石墨晶体，具有准确的中心轴，且两端可以由半球的富勒烯封闭；而目前常见的 CNTs 材料都是多壁碳纳米管(MWCNT)，具有中孔结构及~ 100 m2g-1比表面积，电容范围在 15-300 F g-1范围内。

第三篇：低碳研究报告

低碳研究报告

XX年中国吉林省低碳经济现状及发展趋势研究报告

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第一章中国吉林省低碳经济发展环境10

第一节行业及属性分析10

一、行业定义10

二、国民经济依赖性10

三、经济类型属性11

四、行业周期属性12

第二节吉林省经济发展环境12

一、XX-XX年吉林省GDP增长状况12

二、XX-XX年中国GDP增长状况13

三、中国经济结构与吉林省经济结构对比14

四、能源与吉林省经济发展的重要关系15

五、XX年吉林省支柱产业的发展状况16

六、XX年吉林省经济结构改革调整的进度状况18

第三节吉林省低碳经济政策发展环境22

一、国家层面的低碳经济政策22

二、支柱产业的政策规划22

三、节能减排政策25

四、污染治理政策27

五、财政税收政策27

六、金融信贷政策28

第四节吉林省重要职能部门的政策动态29

一、吉林省政府29

二、吉林省发改委36

三、吉林省环保厅39

四、其他部门40

第五节吉林省低碳经济发展的政策法规概述41

第二章中国吉林省低碳经济发展现状及趋势43

第一节吉林省能源消费现状43

一、吉林省不可再生能源资源状况43

二、吉林省可再生能源资源状况45

三、XX-XX年吉林省能源消费状况51

四、XX-XX年吉林省单位GDP的能耗52

五、XX-XX年吉林省能源供应状况53

六、吉林省能源供需结构54

第二节中国吉林省煤炭消费状况56

第三节中国吉林省原油消费状况56

第四节中国吉林省天然气消费状况57

第五节中国吉林省成品油消费状况58

第六节中国吉林省电力消费状况59

第七节吉林省节能减排发展状况60

第八节吉林省治污发展状况66

第三章中国吉林省支柱产业与低碳经济研究68

第一节煤炭产业68

一、煤炭资源利用状况68

二、煤炭经济在吉林省国民经济中的地位及影响69

三、煤炭工业污染治理现状、问题69

四、煤炭工业低碳经济发展现状、问题及趋势70

五、吉林省煤炭工业低碳经济发展建议72

第二节石化产业74

一、石油资源利用状况74

二、石化经济在吉林省国民经济中的地位及影响75

三、石化工业污染治理现状、问题75

四、石化工业低碳经济发展现状、问题及趋势76

五、吉林省石化工业低碳经济发展建议77

第三节天然气产业78

一、天然气资源利用状况78

二、天然气经济在吉林省国民经济中的地位及影响78

三、天然气工业污染治理现状、问题79

四、天然气工业低碳经济发展现状、问题及趋势79

五、吉林省天然气工业低碳经济发展建议81

第四节电力产业81

一、电力资源利用状况81

二、电力经济在吉林省国民经济中的地位及影响82

三、电力工业污染治理现状、问题84

四、电力工业低碳经济发展现状、问题及趋势85

五、吉林省电力工业低碳经济发展建议85

第五节钢铁工业88

一、铁矿资源利用状况88

二、钢铁经济在吉林省国民经济中的地位及影响89

三、钢铁工业污染治理现状、问题89

四、钢铁工业低碳经济发展现状、问题及趋势90

五、吉林省钢铁工业低碳经济发展建议93

第六节建筑业93

一、吉林省城市化进程现状93

二、吉林省城市能耗状况95

三、吉林省城市发展模式现状、问题及建议97

四、吉林省城市节能减排现状、问题及建议97

五、低碳环境下的城市化发展模式建议98

第七节交通运输业98

一、XX-XX年吉林省交通运输业发展特征98

二、吉林省交通运输业的节能降耗状况103

三、吉林省主要城市的交通运输业节能降耗状况105

四、吉林省交通运输业节能降耗的问题107

五、低碳环境下的交通运输发展模式建议107

第八节有色金属产业108

一、有色金属在吉林省国民经济中的地位及影响108

二、有色工业污染治理现状、问题108

三、有色工业低碳经济发展现状、问题及趋势109

四、吉林省有色工业低碳经济发展建议112

第四章中国吉林省新兴产业与低碳经济研究113

第一节太阳能产业113

一、吉林省太阳能产业发展环境分析113

二、太阳能资源状况114

三、太阳能资源利用状况114

四、太阳能产业发展状况114

五、太阳能产业发展建议115

第二节风能产业117

一.吉林省风能产业发展环境分析117

二.风能资源状况117

三.风能资源利用状况118

四.风能产业发展状况118

五.风能产业发展建议119

第三节生物质能产业120

一、吉林省生物质能产业发展环境分析120

二、吉林省生物质能资源状况120

三、吉林省生物质能资源利用状况121

四、吉林省生物质能产业发展状况121

五、生物质能产业发展建议122

第四节环保产业122

一、吉林省环保产业发展环境分析122

二、吉林省环保产业发展现状123

三、吉林省环保产业问题及发展趋势123

四、吉林省环保产业竞争状况125

五、吉林省环保产业低碳经济发展建议125

第五章中国吉林省领先企业竞争力分析126

第一节一汽-大众汽车有限公司126

一、企业概况126

二、XX-XX年经营业绩127

三、XX-XX年经营效益129

四、低碳经济发展现状129

五、发展低碳模式的优劣势SWOT分析130

第二节中国石油股份有限公司吉林石化分公司130

一、企业概况130

二、XX-XX经营业绩131

三、XX-XX经营效益133

四、低碳经济发展现状133

五、发展低碳模式的优劣势SWOT分析135

第三节吉林省电力有限公司135

一、企业概况135

二、XX-XX经营业绩135

三、XX-XX经营效益136

四、低碳经济发展现状138

五、发展低碳模式的优劣势SWOT分析139

第四节通化钢铁股份有限公司139

一、企业概况139

二、XX-XX经营业绩140

三、XX-XX经营效益141

四、低碳经济发展现状142

五、发展低碳模式的优劣势SWOT分析143

第五节长春大成实业集团有限公司144

一、企业概况144

二、XX-XX经营业绩145

三、XX-XX经营效益146

四、低碳经济发展现状148

五、发展低碳模式的优劣势SWOT分析149

第六章中国吉林省低碳经济问题分析150

第一节中国吉林省三高现状150

一、吉林省重点的三高行业发展状况150

二、吉林省三高行业与当地经济的关系150

三、吉林省三高行业治理政策措施151

四、吉林省三高行业治理状况152

五、吉林省三高行业低碳模式建议152

第二节经济发展问题153

第三节环境污染问题154

第四节科研技术及装备问题157

第七章中国低碳经济市场机制模式分析159

第一节CDM机制模式159

一、中国cdm模式发展现状162

二、中国cdm模式实现案例分析166

三、CDM模式优劣势分析167

四、吉林省CDM模式发展状况及建议169

第二节合同能源管理模式173

第三节排污权模式176

第四节碳排放权交易模式178

第五节节能减排的市场融资机制180

第六节生态补偿机制182

第七节政府绿色采购机制183

第八章中国吉林省低碳经济发展建议184

第一节政策建议184

第二节经济结构调整建议185

第三节支柱性企业转型建议186

第四节发展模式建议189

第五节风险控制建议190

图表目录

图表 1：XX-XX年吉林省GDP及增长速度13

图表 2：XX-XX年中国GDP增长分析13

图表 3：XX年我国国内产业工业生产总值14

图表 4：XX年吉林省国内产业工业生产总值14

图表 5：XX-XX年吉林省能源消费分析52

图表 6：XX-XX年吉林省单位GDP能耗分析52

图表 7：XX-XX年吉林省煤炭自给率54

图表 8：XX-XX年吉林省能源工业固定资产投资55

图表 9 ：XX-XX年吉林省煤炭消费量56

图表 10：XX-XX年吉林省原油消费量56

图表 11：XX-XX年吉林省天然气消费量57

图表 12：XX-XX年吉林省成品油消费量(万吨标准煤)58

图表 13：XX-XX年吉林省电力消费量59

图表 14：XX年吉林省工业用电量走势图60

图表 15：XX-XX年吉林省房地产开发建设房屋施工面积95

图表 16：吉林省铁路线分布图101

图表 17：XX-XX年一汽-大众汽车有限公司营业收入统计128

图表 18：XX-XX年一汽-大众汽车有限公司利润总额统计129

图表 19：一汽-大众汽车有限公司低碳模式SWOT分析130

图表 20：中国石油股分有限公司吉林石化分公司营业收入统计132

图表 21：中国石油股分有限公司吉林石化分公司利润总额统计133

图表 22：中国石油股分有限公司吉林石化分公司低碳模式SWOT分析135

图表 23：XX-XX年吉林省电力有限公司营业收入统计136

图表 24：XX-XX年吉林省电力有限公司利润总额统计137

图表 25：吉林省电力有限公司低碳模式SWOT分析139

图表 26：通化钢铁集团股份有限公司营业收入统计141

图表 27：通化钢铁集团股份有限公司利润总额统计142

图表 28：通化钢铁集团股份有限公司低碳模式SWOT分析143

图表 29：长春大成实业集团有限公司营业收入统计146

图表 30：长春大成实业集团有限公司利润总额统计147

图表 31：长春大成实业集团有限公司低碳模式SWOT分析149

图表 32：碳金融交易原理159

图表 33：CDM机制模式内容159

图表 34：CDM开发流程162

图表 35：东道国注册项目个数及各国百分比(截至XX年1月26日)163

图表 36：东道主注册项目减排量及各国百分比(截至XX年1月26日)163

图表 37：全球及我国CDM 项目发展趋势图164

图表 38：CDM项目开发者需要承担的交易成本主要发生的各个方面168

图表 39：中国合同能源管理模式典型案例分析173

图表 40：XX-XX年全球碳排放交易量(亿吨)179

图表 41：XX-XX年全球碳排放交易额(美元)179

图表 42：我国“绿色信贷”简介180

图表 43：目前我国建立生态补偿机制的重点领域182

第四篇：碳纳米材料论文读书笔记（范文）

碳纳米管限域催化研究读书笔记

继2008年在英国Chem Comm发表特写论文（Feature Article）后，受美国化学会《化学研究报告》（Accounts of Chemical Research）邀请，中科院大连化学物理研究所潘秀莲研究员和包信和院士等近日撰写综述文章，详细报道在限域催化领域研究最新进展，完整诠释由该研究组发展起来的纳米限域催化新概念（Acc.Chem.Res.DOI 10.1021/ar100160t）。

碳纳米管可认为是石墨烯片层按一定规则卷曲形成纳米级管状结构的孔材料，是自上世纪90年代以来被广泛研究的碳材料家族中的重要成员。由于构成碳纳米管管壁的石墨片层具有一定的曲率，致使大π键发生畸变，管内外电子分布发生变化，管壁附近的电荷发生分离，从而形成了一种由管内指向管外的表观静电场。

包信和院士带领的研究小组，在大量系统、深入的实验和理论研究基础上，发明了一系列在管径小于10nm的多壁和单双壁碳纳米管内高效组装纳米金属和金属氧化物催化剂的新技术，并从理论和实验上充分证实了管腔不仅可以从几何上控制金属颗粒尺度，获得和稳定高分散的纳米催化剂粒子；而且纳米碳管管壁的卷曲结构导致的管腔内电子环境畸变，一方面改变了反应分子和产物在管道内的吸附和扩散行为，更重要的是修饰了限域在管腔内的催化剂纳米粒子的电子特性以及相关的催化性能。

近年来，这些概念在该研究组和国内外其他研究组包括合成气催化转化制液体燃料、乙醇合成、低碳烯烃合成、氨合成、氨分解、碳氢化合物的选择加氢、燃料电池电催化以及选择氧化反应等一系列催化体系中得到了初步验证。该研究小组的部分结果相继发表在Nature Materials，Journal of American Chemical Society 和Energy & Environmental Science 等相关刊物，并先后申报多件发明专利，初步形成了一个较为完整的概念体系，被国际同行评价为 “一个非常重要的发现，应该具有普遍意义和广泛应用”，“这个概念为调变金属催化剂的反应性能提供了一条新途径，而且这种作用可能推广并应用于更多的反应体系中”。

第五篇：2017年锂电池负极材料项目可行性研究报告(编制大纲)

2017年锂电池负极材料项目可行性

研究报告

编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司

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本报告是针对行业投资可行性研究咨询服务的专项研究报告，此报告为个性化定制服务报告，我们将根据不同类型及不同行业的项目提出的具体要求，修订报告目录，并在此目录的基础上重新完善行业数据及分析内容，为企业项目立项、申请资金、融资提供全程指引服务。

可行性研究报告 是在招商引资、投资合作、政府立项、银行贷款等领域常用的专业文档，主要对项目实施的可能性、有效性、如何实施、相关技术方案及财务效果进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价，以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。

可行性研究是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投

资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。在此基础上，综合论证项目建设的必要性，财务的盈利性，经济上的合理性，技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据。

投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可行性研究报告。审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；融资用报告侧重关注项目在经济上是否可行。具体概括为：政府立项审批，产业扶持，银行贷款，融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作，股份合作、组建公司、征用土地、申请高新技术企业等各类可行性报告。

报告通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在行业专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。

报告用途：发改委立项、政府申请资金、申请土地、银行贷款、境内外融资等

关联报告：

锂电池负极材料项目建议书 锂电池负极材料项目申请报告

锂电池负极材料项目资金申请报告 锂电池负极材料项目节能评估报告 锂电池负极材料项目市场研究报告 锂电池负极材料项目商业计划书 锂电池负极材料项目投资价值分析报告 锂电池负极材料项目投资风险分析报告 锂电池负极材料项目行业发展预测分析报告

可行性研究报告大纲（具体可根据客户要求进行调整）第一章 锂电池负极材料项目总论 第一节 锂电池负极材料项目概况 1.1.1锂电池负极材料项目名称 1.1.2锂电池负极材料项目建设单位 1.1.3锂电池负极材料项目拟建设地点 1.1.4锂电池负极材料项目建设内容与规模 1.1.5锂电池负极材料项目性质

1.1.6锂电池负极材料项目总投资及资金筹措 1.1.7锂电池负极材料项目建设期

第二节 锂电池负极材料项目编制依据和原则 1.2.1锂电池负极材料项目编辑依据 1.2.2锂电池负极材料项目编制原则 1.3锂电池负极材料项目主要技术经济指标

1.4锂电池负极材料项目可行性研究结论 第二章 锂电池负极材料项目背景及必要性分析 第一节 锂电池负极材料项目背景 2.1.1锂电池负极材料项目产品背景 2.1.2锂电池负极材料项目提出理由 第二节 锂电池负极材料项目必要性

2.2.1锂电池负极材料项目是国家战略意义的需要

2.2.2锂电池负极材料项目是企业获得可持续发展、增强市场竞争力的需要

2.2.3锂电池负极材料项目是当地人民脱贫致富和增加就业的需要 第三章 锂电池负极材料项目市场分析与预测 第一节 产品市场现状 第二节 市场形势分析预测 第三节 行业未来发展前景分析

第四章 锂电池负极材料项目建设规模与产品方案 第一节 锂电池负极材料项目建设规模 第二节 锂电池负极材料项目产品方案

第三节 锂电池负极材料项目设计产能及产值预测 第五章 锂电池负极材料项目选址及建设条件 第一节 锂电池负极材料项目选址 5.1.1锂电池负极材料项目建设地点 5.1.2锂电池负极材料项目用地性质及权属

5.1.3土地现状

5.1.4锂电池负极材料项目选址意见 第二节 锂电池负极材料项目建设条件分析 5.2.1交通、能源供应条件 5.2.2政策及用工条件 5.2.3施工条件 5.2.4公用设施条件 第三节 原材料及燃动力供应 5.3.1原材料 5.3.2燃动力供应

第六章 技术方案、设备方案与工程方案 第一节 项目技术方案 6.1.1项目工艺设计原则 6.1.2生产工艺 第二节 设备方案

6.2.1主要设备选型的原则 6.2.2主要生产设备 6.2.3设备配置方案 6.2.4设备采购方式 第三节 工程方案 6.3.1工程设计原则

6.3.2锂电池负极材料项目主要建、构筑物工程方案

6.3.3建筑功能布局 6.3.4建筑结构

第七章 总图运输与公用辅助工程 第一节 总图布置 7.1.1总平面布置原则 7.1.2总平面布置 7.1.3竖向布置

7.1.4规划用地规模与建设指标第二节 给排水系统 7.2.1给水情况 7.2.2排水情况 第三节 供电系统 第四节 空调采暖 第五节 通风采光系统 第六节 总图运输

第八章 资源利用与节能措施 第一节 资源利用分析 8.1.1土地资源利用分析 8.1.2水资源利用分析 8.1.3电能源利用分析 第二节 能耗指标及分析 第三节 节能措施分析

8.3.1土地资源节约措施 8.3.2水资源节约措施 8.3.3电能源节约措施 第九章 生态与环境影响分析 第一节 项目自然环境 9.1.1基本概况 9.1.2气候特点 9.1.3矿产资源 第二节 社会环境现状 9.2.1行政划区及人口构成 9.2.2经济建设

第三节 项目主要污染物及污染源分析 9.3.1施工期 9.3.2使用期

第四节 拟采取的环境保护标准 9.4.1国家环保法律法规 9.4.2地方环保法律法规 9.4.3技术规范 第五节 环境保护措施 9.5.1施工期污染减缓措施 9.5.2使用期污染减缓措施 9.5.3其它污染控制和环境管理措施

第六节 环境影响结论

第十章 锂电池负极材料项目劳动安全卫生及消防 第一节 劳动保护与安全卫生 10.1.1安全防护 10.1.2劳动保护 10.1.3安全卫生 第二节 消防

10.2.1建筑防火设计依据 10.2.2总面积布置与建筑消防设计 10.2.3消防给水及灭火设备 10.2.4消防电气 第三节 地震安全

第十一章 组织机构与人力资源配置 第一节 组织机构

11.1.1组织机构设置因素分析 11.1.2项目组织管理模式 11.1.3组织机构图 第二节 人员配置

11.2.1人力资源配置因素分析 11.2.2生产班制 11.2.3劳动定员 表11-1劳动定员一览表

11.2.4职工工资及福利成本分析 表11-2工资及福利估算表 第三节 人员来源与培训

第十二章 锂电池负极材料项目招投标方式及内容 第十三章 锂电池负极材料项目实施进度方案 第一节 锂电池负极材料项目工程总进度 第二节 锂电池负极材料项目实施进度表 第十四章 投资估算与资金筹措 第一节 投资估算依据

第二节 锂电池负极材料项目总投资估算

表14-1锂电池负极材料项目总投资估算表单位：万元第三节 建设投资估算

表14-2建设投资估算表单位：万元 第四节 基础建设投资估算

表14-3基建总投资估算表单位：万元 第五节 设备投资估算

表14-4设备总投资估算单位：万元 第六节 流动资金估算

表14-5计算期内流动资金估算表单位：万元 第七节 资金筹措 第八节 资产形成 第十五章 财务分析

第一节 基础数据与参数选取

第二节 营业收入、经营税金及附加估算

表15-1营业收入、营业税金及附加估算表单位：万元 第三节 总成本费用估算

表15-2总成本费用估算表单位：万元 第四节 利润、利润分配及纳税总额预测

表15-3利润、利润分配及纳税总额估算表单位：万元第五节 现金流量预测 表15-4现金流量表单位:万元 第六节 赢利能力分析 15.6.1动态盈利能力分析 16.6.2静态盈利能力分析 第七节 盈亏平衡分析 第八节 财务评价 表15-5财务指标汇总表

第十六章 锂电池负极材料项目风险分析 第一节 风险影响因素 16.1.1可能面临的风险因素 16.1.2主要风险因素识别 第二节 风险影响程度及规避措施 16.2.1风险影响程度评价 16.2.2风险规避措施

第十七章 结论与建议

第一节 锂电池负极材料项目结论 第二节 锂电池负极材料项目建议