钜大LARGE | 点击量:1121次 | 2021年06月07日
目前已知的最薄也最坚硬的石墨烯电池发展前景分析
在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不了解它的一些组成部分,比如它可能含有的石墨烯电池,那么接下来让小编带领大家一起学习石墨烯电池。石墨烯电池正迅速变得比以前的石墨电池更受欢迎。它们是一种新兴的技术,允许更快的周期和新增的电极密度。他们也有能力延长充电时间,提高电池的使用寿命。石墨电池是一种经过验证的技术,有多种形式。像石墨相同,各种类型的功能石墨烯衍生物电极现在都可以使用,研究人员发现了许多优于纯石墨电极的优点。
石墨烯成为这种突破性材料也就不足为奇了。它是目前发现的最轻,最薄,最坚固和最导电的新型纳米材料,并且具有良好的导热性,使其更利于散热。石墨烯也被许多科学家称为黑金的声誉。假如这项技术逐渐成熟并且继续流行,那么移动电话和汽车等许多领域将进入一个新时代。
历史上,石墨一直用作重要的阴极材料,锂离子进入结构孔中。然而,石墨烯缺乏这种能力,但是由于其大的表面积,它可以通过表面吸附和诱导键合来存储锂离子。诱导键合通常发生在石墨烯衍生物和锂离子附着到功能化表面的过程中。除了具有大的表面积之外,高导电率也是石墨烯电极的另一个关键特点。传统电池中使用的许多金属氧化物都具有诸如体积能量密度低,电导率低和接触点损失的缺点。
石墨烯电池是一种利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速且大量往复运动的特性而开发的新能源电池。新型石墨烯电池实验阶段的成功无疑将成为电池行业的新发展点。电池技术是大力推动和发展电动汽车的最大门槛,并且电池行业正处于铅酸电池和传统锂离子电池都处于瓶颈的阶段。石墨烯储能设备研制成功后,假如能够实现量产,将会给电池行业乃至电动汽车行业带来新的变化。
使用石墨烯混合金属氧化物可以消除大多数问题,并且由于间隙离子与混合基质之间相互用途的巨大改善,电导率变得更大。为了生产石墨烯-金属氧化物纳米颗粒,在该方法中将石墨烯用作模板。由于石墨烯的规则重复结构,出现了均匀分布的矩阵。该过程还限制了纳米颗粒的聚集,并在锂的充电和放电循环中促进了纳米颗粒的表面。因此,与纯电极相比,比容量和循环性能得到改善。由于锂的价格仍然很高,因此不能大大降低锂离子电池的价格。该技术不依赖于金属和其他有毒物质,因此假如要处理,则对环境无害。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
石墨烯具有优异的光学,电气和机械性能,在材料科学,微纳加工,能源,生物医学和药物输送中具有重要的应用前景。它被认为是未来的革命性材料。对石墨烯电池产业发展趋势的分析表明,我国石墨烯产业起步较早,产业链初步形成,呈现出蓬勃发展的总体趋势。下游生产公司具有参与全球石墨烯市场竞争的能力,并在石墨烯的研究和生产方面取得了相对领先的优势。它是我国基本可以与先进国际国家同步发展的为数不多的新兴产业之一。
石墨烯及其衍生物具有优异的性质,例如优异的导电性和导热性,大的比表面积和自然的粘附性。使用石墨烯功能时,可以显着增强传统的前瞻性电池材料。在实际电池中,这些优点有几种体现。使用石墨烯衍生物制备的半导体电池材料不要纳米尺寸即可实现所有实用的电导率。用较大颗粒制成的电极所需的添加剂少得多,具有堆积密度和最终电池的实际能量密度。另外,还提高了物料搬运和搬运的便利性。较大的颗粒具有热稳定性,并且石墨烯的特殊导热性可降低任何地方的温度梯度,并防止高能电池的热损失。电极表面的局部散热也可以延长电池寿命。
相信通过阅读上面的内容,大家对石墨烯电池有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。
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