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什么是石墨烯電池?為何沒有取代鋰離子電池

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1464次  |  2020年09月09日  

我們先了解下什么是石墨烯電池,它是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性,開發(fā)出的一種新能源電池。


為何石墨烯電池被稱為神奇的材料


作為目前最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料,石墨烯的概念自2004年問世以來一直備受關(guān)注。以動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域?yàn)槔?,石墨烯是具有良好?yīng)用前景的鋰離子電池正負(fù)極材料。同時(shí),石墨烯聚合材料電池的重量僅為傳統(tǒng)電池50%,成本將比鋰離子電池低77%。從性能來看,石墨烯鋰離子電池充電一次,耗時(shí)也不超過10分鐘。由于其獨(dú)有的特性,石墨烯被稱為神奇材料,科學(xué)家甚至預(yù)言其將徹底改變21世紀(jì)。


為何沒有取代鋰離子電池


眾說周知目前電動(dòng)汽車的鋰離子電池多采用三元鋰離子電池或磷酸鐵鋰離子電池,但我國鋰礦及鈷礦儲量不足,卻成了潛伏在電動(dòng)汽車發(fā)展道路上的一個(gè)阻礙,為了防止受制于人,必須開發(fā)新材料電池。因?yàn)槭┑膬?yōu)秀特性,所以它是一個(gè)不錯(cuò)的方向。


但為何現(xiàn)在石墨烯電池沒有取代鋰離子電池呢?是因?yàn)槭╇姵啬壳岸喾矫婕夹g(shù)難以突破,因此還是一種處于實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)物。


所以,石墨烯電池現(xiàn)在還不能滿足量產(chǎn)的條件,因此暫時(shí)無法取代鋰離子電池。


石墨烯電池技術(shù)汽車的出現(xiàn),很大程度上會大大緩解純電動(dòng)汽車的所帶來的充電時(shí)間問題以及滿電狀態(tài)下的行駛里程焦慮!


不過目前市面上宣稱的石墨烯電池是一個(gè)不準(zhǔn)確的概念,準(zhǔn)確的講基本上都是在材料中加入一點(diǎn)石墨烯,以提高鋰離子電池的部分性能,可以叫為石墨烯基鋰離子電池。


這一技術(shù)的最大特點(diǎn)就是能夠大幅提高電池的熱穩(wěn)定性和使用壽命,要了解之前的鋰離子電池在高溫下工作不僅效率低,而且會極大地降低壽命。


石墨烯,是由碳原子組成的單原子層平面薄膜,是目前世界上已知的最輕薄、最堅(jiān)硬的納米材料,因?yàn)橹挥幸粚釉?,電子的運(yùn)動(dòng)被限制在一個(gè)平面上,使石墨烯成為了世界上導(dǎo)電性最好的材料。


目前,幾乎所有的商品鋰離子電池都采用石墨類負(fù)極材料,在負(fù)極性能相似的情況下,鋰離子電池的性能很大程度上取決于正極材料。由此可見,石墨烯在鋰離子電池里面可能發(fā)揮用途的領(lǐng)域只有兩個(gè):直接用于負(fù)極材料和用于導(dǎo)電添加劑。


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