钜大LARGE | 点击量:1004次 | 2022年04月13日
讲解石墨烯电池在锂电池领域的发展前景
石墨烯电池在锂离子电池领域的发展前景
石墨烯电池因其在电学、力学、导热散热、光学、高比表面积等方面表现出优异的性能,使其在电子信息、储能、节能环保、航天等领域拥有巨大的应用潜能,成为近年来的研发热点之一。
在产业化推进方面,近几年来,国内已经有很多市场化的石墨烯产品问世,其中应用于锂电领域的石墨烯导电浆料生产公司有:东莞鸿纳、青岛昊鑫、华高等,石墨烯行业实现了从讲故事到卖产品这一质变的跨越。
石墨烯专利在储能领域中重要集中在锂离子电池领域,锂离子电池相关的专利数为3077个,占据市场份额的40%以上。锂离子电池领域技术研发较多的原因在于,石墨烯具有优良的导电性、能够缓解电极材料的体积膨胀等,从而大幅提高动力锂电池的性能,因此石墨烯在锂离子电池的正极、负极、集流体、隔膜、导电添加剂等方面应用较广,未来市场前景尤为广阔。
目前石墨烯在锂离子电池中的添加形式重要有导电添加剂、电极复合材料及直接作为负极材料三种形式。其中,石墨烯导电添加剂的导电、放电性能远远优于传统导电剂,其在制备过程中不涉及复杂的合成过程,因此可控性较强,难度较低,成功率较高,目前石墨烯导电剂研发技术已经相对成熟。
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%
石墨烯在锂离子电池里面可能发挥用途的领域只有两个:直接用于负极材料和用于导电添加剂。在大众熟知的储能领域,石墨烯专利重要集中在锂离子电池领域,锂离子电池相关的专利数为3077个,占据市场份额的40%以上。
石墨烯材质到底有什么过人之处?
1.比钢铁还硬
虽然LGGFlex可以自我修复轻微的划伤,但仍未改变手机易损坏的缺点。不过,假如手机等数码产品在未来能够使用石墨烯作为外壳的话,则会变得坚若磐石。据美国化学学会的报告称,石墨烯的硬度是钢材的200倍,显然具有非常强的耐用度。
2.如橡胶般具有延展性
哥伦比亚大学的研究人员表示,石墨烯具有一定的延展性,能够伸展20%。也就是说,石墨烯实际上是一种柔性材质,与橡胶类似。三星公司一直在研究石墨烯晶体管,从而生产出柔性屏幕。另外,石墨烯电池也有一定的耐水性,有望应用在新一代的防水设备上。
3.轻薄特性
石墨烯出色的延展性,还能够让其十分轻薄,足够拉伸到薄到透明的程度。这就意味着,假如手机厂商可以使用这种材质,不仅能够让手机更耐用、防水,还可以变得更轻薄。
4.令人难以置信的电池寿命
我们曾经在电池技术发展类的文章中提到过石墨烯,它极有可能在未来取代锂离子电池,成为新一代的电池标准。美国西北大学的研究人员已经成功研发出石墨烯和硅材质的电池,充电15分钟可以实现约一周的续航能力,令人惊叹。显然,假如未来手机可以使用石墨烯电池,那么一周一充电将不再是梦想。
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