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勃姆石是什么？

在过去的很长一段时间，由于不均匀的结构和含水量，始终难以确定勃姆石的晶体结构，成为结构化学领域的一项难题。目前普遍认为勃姆石含有一个结晶水，化学式为γ-Al₂O₃·H₂O或者γ-AlOOH，属于氧化铝水合物的一种。

勃姆石的晶体结构示意图

勃姆石由Al-(O，OH)共边八面体的片层组成，O原子分布在4个共边八面体的角上，OH在2个共边八面体的角上分布，众多八面体结构构成勃姆石的单一结构层，侧面的氢氧根通过氢键相互键合将γ-AlOOH层有序连接起来，形成层状结构。

为什么叫勃姆石？

勃姆石又叫软水铝石或薄水铝石。1925年德国化学家约翰•勃姆首先发现了γ-AlOOH，认为它是铝土矿的主要组成部分。1927年德拉帕兰特对普罗旺斯地区的铝土矿进行分析，证实了这一点，并将γ-AlOOH形成的矿石命名为勃姆石。

勃姆石分也有不同种类吗？

勃姆石根据其结晶度不同，可大致分为高结晶度勃姆石和低结晶度勃姆石两大类，不同类别的勃姆石其结构、用途不同。

勃姆石和氧化铝是什么关系？

氧化铝具有较多的同质异相，氧化铝水合物烧过程中，可出现亚稳态的χ、ρ、γ、κ、δ、θ和稳定相α等。由氧化铝及其水合物的相变图可知，勃姆石是γ-Al₂O₃的一种重要前驱体。

氧化铝及其水合物的相变图

勃姆石的形貌有哪些？

研究发现，γ-AlOOH具有独特的化学性质和孔结构，常见的结构有球状、中空球状、纳米纤维状等不同形貌，且均具有一定的吸附性能。

勃姆石的主要应用场景是什么？

勃姆石主要用于锂电池电芯隔膜和极片的涂覆。涂覆在锂电池电芯隔膜上能够提高隔膜的耐热性，增强隔膜的抗刺穿性，提高锂电池的安全性能；涂覆在锂电池的极片中，可避免正极材料极片分切过程中产生的毛刺刺穿隔膜，提高锂电池的安全性能，改良电池生产工艺，提高能量密度。此外，受益于磁性异物含量低、吸水率低、比重低、莫氏硬度低的特点，勃姆石还能有助于改善电池的倍率性能和循环性能，提升电芯的良品率，并减少电池在使用过程中的自放电，是提升锂电池安全可靠性的重要材料。

勃姆石相较于氧化铝的优点是什么？

（1）勃姆石硬度较低，能够降低设备磨损和加工过程中异物的带入风险；

（2）勃姆石的粒径分布更窄，比表面积可控，比重低，和氧化铝相同重量可以涂覆更多面积，能有效降低涂覆成本；

（3）勃姆石的吸水性更弱，更易保持隔膜的干燥度；

（4）勃姆石的涂敷平整度高、内阻小，能耗低，生产过程对环境更加友好。

勃姆石的制备方法有哪些？

自20世纪50、60年代开始，人们对传统的拜耳法不断进行改进，提高了产物的纯度，使勃姆石的应用效果显著提高，促使广大科研人员开发出了多种纳米勃姆石的制备方法。目前，主要的制备方法包括铝直接水解法、有机醇盐水解法、溶胶-凝胶法、水热法等。

在众多方法中，水热法在调控纳米勃姆石粉体的微观形貌与微纳米尺寸方面表现出优势，其操作简单，对环境友好，被誉为在绿色合成道路上最有前途的方法。目前，水热法制备纳米勃姆石粉体已经取得了一些研究成果，但是国内外的报道几乎都是以价格较高的铝盐或铝醇盐为原料，原料成本较高，使得该方法在产业化过程中的进展缓慢。

除了锂电隔膜涂覆外，勃姆石还有哪些应用？

较高的比表面积、大孔隙率以及相变后可以保持原来形貌等特点使其成为制造快速、高效、可重复使用吸附剂的重要原料。

显著的生物相容性让它在骨科、牙科和生物医学上大放异彩。

因低密度以及特殊的生物化学结构而具有的高溶解度和良好分散性让它在作为超细粉体填充料时可以提供优异的机械性、抗热降解性、阻隔性和耐磨性等优异性能。

特有的阻燃性、良好的填充性以及耐漏电性能让其在高性能和超薄的覆铜板中得到广泛应用。

稳定的斜方结构以及表面的高密度羟基，使其表面可以被各种官能团改性，成为生产昂贵的负载催化剂和试剂的原料。

勃姆石市场状况如何？

高工产研锂电研究所（GGII）数据显示，主要受动力锂电池出货量及涂覆隔膜出货量双双上涨所带动，2022年中国锂电池隔膜用勃姆石出货量3.2万吨，同比增长超70%。

GGII预测，2023年中国锂电池隔膜用勃姆石出货量将超5万吨，同比增长超60%，主要原因为：

（1）新能源汽车、储能领域高速增长，带动锂电池出货量增速有望超70%；

（2）勃姆石涂覆性能优越，叠加技术进步和规模化生产后成本降低，将推动锂电池用勃姆石渗透率进一步提升。

全球勃姆石主要生产企业有哪些？

全球勃姆石生产企业主要有壹石通、Nabaltec AG、中铝郑州研究院及国瓷材料等。根据高工产研锂电研究所（GGII）统计数据，壹石通的锂电用勃姆石产品在2022年度全球市场占有率超过50%，公司的行业地位和领先优势较为显著。

Nabaltec AG以氢氧化铝和氧化铝为基础，主要生产销售“功能填料”和“特殊氧化物”两个产品类别中的高度专业化的产品，是化工行业屡获殊荣的创新型公司，其于2018年在上海设立中国区贸易公司。2020年以前，该企业动力锂电池用勃姆石出货量全球第一，直至2021年被壹石通超越。

中铝郑州研究院是中国铝业的全资子公司，成立于2015年，是中国铝业研发中心的主体，主要承担铝镁工业的新工艺、新技术、新设备、新材料研究开发和工程咨询，是中国铝业勃姆石产品的生产销售主体。其勃姆石产品主要用于催化剂和阻燃剂领域，少量用于动力锂电池隔膜涂覆。

国瓷材料在隔膜陶瓷涂覆领域具有高纯超细氧化铝、勃姆石两款主流产品。2022年，公司高纯超细氧化铝和勃姆石产品产销两旺，销售收入同比实现大幅增长，公司已经完成1.5万吨高纯超细氧化铝和2.5万吨勃姆石产线建设。

参考来源：

[1]GGII：2022年中国锂电池用勃姆石出货3.2万吨，同比增长超70%.新产业智库

[2]韩丹等.勃姆石的研究进展

[3]张良.超细粉体勃姆石的制备及其吸附性能研究

[4]卢　杨等.纳米勃姆石粉体的制备与应用研究进展

[5]壹石通招股说明书