石墨烯电池真的可以取代锂电池?
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石墨烯被研究者和各大媒体誉为“新材料之王”,是人类已知强度高、韧性好、重量轻、透光率高、导电性佳的新型纳米材料。我相信每个人都会知道几年前,石墨烯电池在电池行业中的热度更高,但最近缺乏了谈资,主流的电池还是锂电池,石墨烯电池和锂电池更好,从他们自己的材料特性和市场应用比较优点和缺点,以及它们的质量等。石墨烯电池:石墨烯电池,由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,又名单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。
电动车是如今最为主流的一种交通工具,而电动车的普及和发展其实一直在变化,在电动车刚出来的时候,主要是替代自行车的出行工具,距离不会超过10公里,所以最初的电池普遍续航只有20公里到30公里,已经可以满足大多数的出行需求。石墨烯电池它的“高大上”绝不是一个噱头,而汽车没有应用石墨烯电池,并不是“看不起”它,而是石墨烯电池的“高端”让它至今没有大规范商业化应用,但两轮电动车行业,却有不少电池品牌宣称自己的是石墨烯电池,其实根本不用多想,这只是商家包装、宣传的“噱头”,可以负责任的说:目前电动车并没有任何符合定义的真正石墨烯电池。
石墨烯是人类已知强度高、韧性好、重量轻、透光率高、导电性佳的新型纳米材料。也是未来极有可能取代锂电池的新技术材料。可以肯定地说,它的性能表现,包括稳定性,就是比锂电池好。但题主也不能搞混一个概念。石墨烯电池目前的广泛化应用,并不是我们简单理解的全部使用纯石墨烯制成的电池。因为石墨烯现在还是一种成本十分高昂,制造工艺要求比较高的技术,所以短时间内想要达到量产,还需要一些时间的发展。现在市面上的石墨烯电池,简单一点来说就是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性打造具备高导电性、高强度、超轻薄等特性的电池。它在能量密度,稳定性,电容量和寿命方便,确实是要强于锂电池。但之所以没有达到“那么强”,只是因为不是全部以石墨烯打造的电池。在这点上,目前市场上各家电动车都一样。
石墨烯电池好的地方:1)存储容量是市场上最好的产品的三倍。醉先进的锂电池是180Wh / kg比能量值,而石墨烯电池超过600 Whkg。
2)用这种电池供电的电动车可以驱动高达1000公里,其充电时间不用8分钟。3)使用寿命长。其使用寿命是常规氢化电池的四倍,锂电池的两倍。4)重量轻。石墨烯的特性使电池的重量可以减小到传统电池的一半,这可以提高使用这种电池的机器的效率。5)与传统电池相比,石墨烯的优势更大,其使用寿命是锂电池的两倍,氢化电池四倍。6)更快的充电速度,在高温下比锂电池更耐用。
石墨烯电池不好的地方:1)目前的石墨烯离实用化阶段还有一段距离,还有很久才能做到量产。2)目前市面上的石墨烯电池不是纯的。他只是一种掺杂了基于锂电池的石墨烯技术。与传统的锂电池相比,它的性能提升得不多。添加石墨烯的成本,其制造过程也很复杂,石墨烯电池的生产工艺仍然不成熟,目前仅在实验室阶段。它无法满足大规模生产。3)不兼容的工艺特性。它有过大的石墨烯比表面积,这将为现有锂离子电池的分散均浆来带来大量的工艺问题。这会大大增加电池厂的调整工作量,那所得到的利润空间就变得很小,加上没有相关的性能指标,这项技术就很少人愿意去做。而且其表面特性在化学状态下具有大量问题,稳定性,循环寿命等,现在,还不能满足锂电池生产的那些细致要求。