石墨烯电池是什么?

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石墨烯能量密度超过600wh/kg,是目前使用锂电池的约5倍;一次充电时间只需8分钟,可行驶1000公里;使用寿命是目前锂电池两倍;其成本将比目前锂电池降低77%等。

该电池主要突破点有六:一是标志着石墨烯电池研发已经有实质意义上突破,终于进入了应用阶段。二是石墨烯电池主要性能指标,即能量密度、功率密度、充电时间和使用寿命等,均有替代汽油机的历史性突破,完全适合汽车动力需求,并远远超越现行汽油发动机。三是该电池的成本比目前锂电池大降77%,完全可以大规模走向市场。四是该公司明确该款电池开始在德国两家汽车厂上车试验,并在2015年一季度上市,让人们看到了电动汽车大规模普及时代,数万亿美元大产业开席,就在眼前不再遥远。五是石墨烯电池淘汰汽油机,揭开了人类环保新时代。六是由此我们依稀看到了,更多更高质量的石墨烯电池正向我们走来。

石墨烯动力电池成本是关键

目前来看,石墨烯电池的技术突破或能为电池产业乃至电动车产业带来全新变革。

就其属性来说,作为最薄、最坚硬、导电性最好且拥有强大灵活性的纳米材料,石墨烯可广泛应用于锂离子电池、超级电容器及太阳能电池等储能产品中。石墨烯电池广阔的产业化前景源于其结合了锂离子电池和超级电容电池的优点——功率密度比锂电池高100倍,能量储存密度比传统超级电容高30倍。

但是,石墨烯材料高昂的成本是其难以产业化的重要成因。2011年,石墨烯在中国市场的价格近十倍于黄金,超过2000元/克,因此,对石墨烯电池而言,通过技术手段缩减成本至关重要。与很多国家相比,中国在石墨烯研究上有独特优势。首先,作为石墨烯生产原料的石墨在我国储能丰富,价格低廉;其次,我国最新研究成果已基本攻克了石墨烯制造成本问题,理论上实现了从5000元/克到3元/克的跨越,下一步要做的将是结合市场,向量产推进。

可以想见,石墨烯电池实现突破之日,将是包括电动车、手机、电脑等一切靠电力驱动设备变革之时,也必将为人类生活带来翻天覆地的变化。

中国石墨烯及应用走在世界前列

石墨烯电池尚未实现大规模商用,但科研领域已经有了很多尝试与反馈:2011年,美国西北大学以石墨烯和硅为原料研发一款手机电池,号称每次充电仅需15分钟,便可让手机运行一周;近期,美国科研机构利用锂离子可以在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出一种新电池,据悉,这种新电池可将充电时间进一步压缩至一分钟以内;特斯拉也正致力于高性能石墨烯电池的研发,根据特斯拉CEO埃隆·马斯克的表态,若将来研发成功,未来特斯拉电动车的续航里程将达到800公里,与目前续航能力相比实现翻倍增长,届时特斯拉在电动车领域的优势将更加明显。

值得一提的是,中国石墨烯及其应用研发走在世界前列,石墨烯电池研发应用并不慢。综合去年底以来的消息面看,已经有多款石墨烯电池和石墨烯锂硫电池,都取得了突破性进展。尤其是中科院金属所和金路集团合作项目石墨烯锂硫电池,去年底样机已经研发成功,正在后续完善之中,其主要性能指标远远超过西班牙该款电池。但愿中国石墨烯动力电池时代早日到来。

我们一直走在追求电池快充技术的路上,从未满足过。但这次,中国技术一定会让你一本满足。就在最近,浙江大学的科学家研发出一种铝-石墨烯超级电池,不仅能在极其短暂的时间内迅速充满电,而且寿命超长,即使是在-40℃~120℃的温度范围内,依旧能照常工作。这种超级电池的关键所在,就是找到了恰到好处的正极材料——石墨烯膜。下面我们分别来看看,铝-石墨烯电池在续航、快充、抗低温,耐高温等方面的出色表现:电池续航。电池之所以不耐用,是因为随着反复充电,电容量在不断降低。铝-石墨烯电池可以做到在经历25万次充电-放电循环后,充放电效率依旧高达91%,电容量损失小到可以忽略不计。如果在智能手机上使用这种电池,即使每天充电10次,也能用上近70年。快速充电。铝-石墨烯电池出色的倍率性能,使得它在大电流下可以迅速充电,同时还能保证较高的比电容量。它在实验室的数据是1.1秒就能充满电,比电容量损失轻微。未来要是使用到智能手机上,充电5秒钟,通话2小时都是小问题。抗低温,耐高温。这一特性大概是最让苹果手机惭愧的。铝-石墨烯电池能在低至零下40℃的温度下稳定充放电1000次;在高至100℃的温度下稳定充放电45000次,即使电芯暴露于火焰中,也并不会引起爆炸或起火。柔性强。在10000次弯折后仍能完全保持电容量。目前,关于铝-石墨烯电池的论文已发表在国际著名期刊《科学进展》上。值得注意的是,今年10月份,美国莱斯大学的一支研究团队也曾研发出一种超级电池。以锂金属作为阳极,给电池里添加沥青,尝试了500次充放电循环实验后发现,这种沥青锂金属电池不仅能加快电池充电时间,还更加稳定,能够阻碍沉积物的形成,无燃烧爆炸危险。“我们能够在5分钟之内将这种电池从零电量充满电,完胜其它需要长达2小时甚至更长充电时间的电池。”电池研究项目实验室的负责人James Tour教授如是说。这一研究成果已发表在《美国化学学会杂志》上。尽管沥青锂金属电池同样很优秀,5分钟就能充满,快充能力绝对赶超其他电池。但对比之下,中国的铝-石墨烯则更胜一筹,各方面性能都要更加出色。让人遗憾的,10月份的沥青锂金属电池,我们没有再看到关于电池实际应用的后续新闻,不知道它是否留下了惊鸿一瞥后就匆匆退场了。因此我们希望,这些卓越的新型电池能尽快应用到数码设备,尤其是智能手机中去,而不仅仅是作为学术研究,停留在实验室和书本里。

石墨烯电池是什么?-第1张图片-赞晨新材料

石墨烯电池99%都是往锂电池里掺加石墨烯材料,纯石墨烯的电池,应该叫超级电容,只在实验室中存在,价格贵的吓死人!

如果只是掺了石墨烯的锂电,那么石墨烯在成本上根本无法同传统的导电碳和石墨竞争。

另外石墨烯的表面积大,分散问题一大堆,受化学状态影响大,生产批次差异很难控制,严重影响电池一致性,负责任的厂商谁会用!

其次,用石墨烯做负极,理论上只是传统石墨的两倍,并且首次效率低的惊人,并且一致性很差,相比之下硅材料是石墨的十倍,价格又便宜,易于加工,一致性好,松下的18650电池(tesla用的电池)就是用硅材料,为啥要用又贵又不好用的石墨烯呢?

最后,如果用来做导电剂,如果分散做不好,会出现一大堆问题,石墨烯这么一张大纸很容易将锂离子的扩散通道堵死,怎么用呀,再说碳家族里好用的导电材料多了去了,并且还物美价廉,干嘛用石墨烯!

西班牙Graphenano和Cordoba合作的那个的石墨烯电池,吹的那么牛,有哪家汽车厂家或手机厂家用了,基本就是骗人的。

石墨烯用途很多,做超级电容,做光伏都没问题,电池就算了吧!

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