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石墨烯在鋰電池領域潛力有多大?能夠取代鉛酸電池嗎?
時間: 2019/3/4 10:13:53
北極星儲能網  來源:全球電動車網    2019/1/14 11:36:23  

        北極星儲能網訊:從20世紀初,X射線晶體學的創立以來,科學家就已經開始接觸到石墨烯了。1918年,歐洲科學家V.Kohlschütter和P.Haenni詳細地描述了石墨氧化物紙的性質。1948年,G.魯斯和F.沃格特發表了最早用透射電子顯微鏡拍攝的少層石墨烯(層數在3層至10層之間的石墨烯)圖像。

       有黑金之稱的石墨烯自2010年獲得諾獎以來,廣受全球關注。石墨烯作為已知的世上最薄、最堅硬的納米材料,具有電阻率極低,電子遷移速度極快的特點。

       從20世紀初,X射線晶體學的創立以來,科學家就已經開始接觸到石墨烯了。1918年,歐洲科學家V.Kohlschütter和P.Haenni詳細地描述了石墨氧化物紙的性質。1948年,G.魯斯和F.沃格特發表了最早用透射電子顯微鏡拍攝的少層石墨烯(層數在3層至10層之間的石墨烯)圖像。

       石墨烯電池,就是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性開發出的一種新型電池。

       世界上的首款石墨烯聚合材料電池由西班牙Graphenano公司和科爾瓦多大學合作研發,其中Graphenano公司也是世界上第一家以工業規模生產石墨烯的公司。

       此后全世界的電池企業對于石墨烯都寄予了極高的期待值,紛紛投入重金進行研發。從2014年到2018年,中國國際石墨烯創新大會連續五年成功舉辦,向世界展示了代表中國石墨烯產業頂級發展水平的成果,學習和吸收了國際石墨烯產業優秀發展經驗。

       目前常見的三元鋰電池能量密度在180-200mAh/g,而石墨烯聚合材料電池的能量密度則可以超過600mAh/g。也就是說,如果將特斯拉P85上的電池替換為同等重量的石墨烯電池,其續航里程將達到約1500km,是原來的3倍。

       但石墨烯的生產工藝不成熟,結構欠穩定,導致石墨烯作為負極材料仍存在一定問題,如首次放電效率較低,約65%;循環性能較差;價格較高,明顯高于傳統石墨負極。

       雖然石墨烯因為用途廣泛,儲能豐富,價格低廉,已經成為現代工業的”味精“。應用前景也十分廣闊。但是真正走向全民普及時代依然任重而道遠。


原標題:黑金在鋰電池領域潛力有多大?能夠取代鉛酸電池嗎?

 
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