鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年12月18日
石墨烯電池的諸多優點
石墨烯被研究人員和媒體譽為新材料之王,是一種強度高、韌性好、重量輕、透光率高、導電性好的新型納米材料。
石墨烯聚合電池具有比能更高、充電速度更快的優點,而這正是當今電動汽車的痛點。例如,2015年,華為瓦特實驗室在第56屆日本電池大會上公布了一項快速充電技術。這種3000mAh石墨烯電池在5分鐘內就能出現高達48%的電量。
此外,2014年,西班牙公司Graphenano與西班牙科瓦多大學(corvaldouniversity)合作,開發了第一款石墨烯聚合物電池。
他們認為,電池有很多優點:
1.石墨烯電池的具體能源超過600wh/公斤,存儲容量是市場上最好的產品的三倍,這是能夠粉碎即使在今天(例如,比亞迪磷酸亞鐵鋰離子電池的能量密度是150~160wh/公斤,和特斯拉21700年最新的電池系統的能量密度大約是300wh/公斤);
2.一次行程的行程范圍可達1000公里;
3.一次充滿電只需不到8分鐘;
4.使用壽命是傳統氫化電池的4倍,鋰離子電池的2倍;
5.只有傳統電池一半的重量;
6.格拉皮納諾說,這種電池比鋰離子電池便宜77%。
假如你從實驗室的角度來看,我并不懷疑這些數據,因為石墨烯電池也被稱為圈錢機或紙工具。不相信去大學看看就了解,學這東西很好發文章,但真的到了實用階段,基本啞巴火。
要想了解這是否是故意對石墨烯電池進行降解,方法很簡單。例如,四年已經過去了,格拉菲納諾再也沒有出現過。
據其網站介紹,最新消息重要是有關參加全國性會議或石墨烯在其他產品(如牙科產品)中的應用。隨著巨大的電動汽車市場的消失,從醫療用品中賺錢不是瘋狂就是我們高估了他們的產品。
事實上,就石墨烯目前在電池中的應用而言,它重要與硅結合,而所謂的石墨烯電池本質上是鋰離子電池。關于鋰離子電池而言,石墨烯作為碳正極材料,無法從根本上改變鋰離子電池的能量比。
更換電池負極中原有的石墨可以提高電池的整體容量和充電速度,但性能改善效果有限,不像上述那樣明顯。
以上是斯坦福大學崔毅和他的團隊在《自然遺傳學》雜志上發表的空氣穩定的獨立鋰合金/石墨烯箔作為鋰金屬陽極的替代品的研究成果。即使如此,它的性能也沒有達到滾動的程度。
當然,這并不是阻礙石墨烯電池市場的重要原因,量產困難的重要原因在于其內部。
1.所有的石墨烯電池都很昂貴,難以制備,而且幾乎不可能出現能量。迄今為止發表的一些驚人數據來自非常純的石墨烯電池,只是在概念階段或實驗室中;
2.石墨烯摻雜電池在鋰離子電池中的用途是嵌入鋰作為導電劑或電極,但與傳統的低成本導電碳和石墨相比,前者帶來的性能提升不足以吸引制造商;
3.石墨烯材料本身具有比表面積高等特性,與目前鋰離子電池行業技術體系不兼容;
4.此外,其他材料的影響(例如,硅具有更高的理論容量來制造負極)和彌散過程的困難都限制了它在鋰離子電池中的應用。
總之,首先要注意的是,在中短時間內,石墨烯電池不太可能取代鋰離子電池。摻雜石墨烯鋰離子電池具有一定的應用前景,但效果不太好,完全不足以撼動目前的格局。