“石墨烯电池”技术
石墨烯电池_72v21ah_终止电压__概述说明

石墨烯电池72v21ah 终止电压概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在探讨石墨烯电池72v21ah终止电压的概念、应用和调控方法。
随着科学技术的不断进步,石墨烯作为一种新兴材料已经引起了广泛关注。
作为新型电池技术中的一员,石墨烯电池具有较高的能量密度、长周期寿命和极低的充放电损耗等优势,被认为是未来可持续能源发展的重要方向之一。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分。
首先,将对石墨烯电池进行介绍,包括其技术原理和特点。
然后,将详细探讨72v21ah规格的石墨烯电池,在功率输出、容量和体积等方面的特点。
接下来,将阐述石墨烯电池在各个应用领域中的前景展望,并指出其对可再生能源领域的意义。
其次,我们将重点关注终止电压这一关键参数,并解释其在石墨烯电池中的应用价值以及设定标准与调控方法。
最后,通过对前文内容的总结,我们将得出一些结论并提出未来研究的建议。
1.3 目的本文的目的是系统地介绍石墨烯电池72v21ah终止电压的相关知识。
通过深入剖析终止电压在石墨烯电池中的应用方式和调控方法,旨在提供给读者对石墨烯电池技术有更全面、准确理解的参考。
同时,通过展望其应用领域的潜力,我们希望能够推动相关创新科技的发展与实践,并为可持续能源领域做出贡献。
2. 石墨烯电池2.1 介绍石墨烯电池技术石墨烯电池是一种新型的电池技术,它采用了石墨烯作为电极材料。
石墨烯是由一个碳原子单层组成的二维材料,具有优异的导电性、高比表面积和良好的化学稳定性。
这些特点使得石墨烯成为制造高性能电池的理想材料。
2.2 72v21ah电池特点在众多应用中,我们选取了72v21ah电池作为示例来介绍石墨烯电池的特点。
首先,72v21ah意味着该电池的额定电压为72V,容量为21Ah。
相较于传统锂离子电池,这一规格下的石墨烯电池具有以下几个显著特点:1) 高能量密度:由于其优异得比表面积和高导电性,石墨烯材料可以提供更大的负极表面积,从而实现更高的能量储存密度。
石墨烯技术的应用前景

石墨烯技术的应用前景石墨烯是近年来备受关注的材料,具有优异的导电、导热、力学和化学性质。
在科学家们的不懈努力下,石墨烯制备技术已经得到了较大突破,其广泛的应用前景也逐渐显现出来。
一、电子领域随着芯片制造技术的不断提高,电子产品的性能越来越强大。
而石墨烯作为一种优异的导电材料,则是其应用的一个重要方向。
相比传统的金属导线,石墨烯导线具有更小的线径和更好的导电性,可以大大提高电子产品的传输速度和稳定性。
此外,石墨烯的高透明度也使其成为一种优秀的透明导电膜材料,适用于显示器等电子产品的制造。
二、能源领域随着全球能源消耗的不断增加,石墨烯的应用在能源领域也变得越来越重要。
石墨烯电池作为其中的一种应用,具有高能量密度、长寿命、快速充电等优点,将成为未来可再生能源开发的重要技术之一。
此外,利用石墨烯的吸附性能,可以制造高效的污染物吸附材料,可以用于净水、净空等领域。
三、医疗领域石墨烯的化学稳定性和生物相容性,使其在医疗领域具有巨大的应用前景。
利用石墨烯的导电性和高强度,可以制造医疗器械和人工器官等高科技产品。
同时,石墨烯的吸附性能也为生物医学领域提供了新的思路,可以用于抗生素释放、药物输送等方面。
四、材料领域除了以上提到的领域,石墨烯的应用在材料领域也不容忽视。
利用石墨烯的力学特性和吸附性能,可以制造高强度、轻质的复合材料。
同时,石墨烯的导热性能和高表面积特性,使其可以用于制造高效的散热材料。
综合来看,石墨烯的应用前景十分广阔,涵盖了多个重要领域。
尽管目前存在一些瓶颈问题,例如规模化生产、材料稳定性等方面,但相信随着技术的不断提高和研发团队的不懈努力,石墨烯的发展必将迎来前所未有的机遇。
石墨烯电池的原理及应用

石墨烯电池的原理及应用1. 石墨烯电池的原理石墨烯电池是一种新型电池技术,利用石墨烯材料作为电池的电极材料。
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料,具有优异的导电性、化学稳定性和机械强度。
石墨烯电池的原理主要包括电解质层、阳极和阴极。
1.1 电解质层电解质层是石墨烯电池中起到离子传导作用的层。
常用的电解质层材料有液态电解质和固态电解质。
液态电解质可以提供更好的离子传输性能,但同时也存在安全性和稳定性的问题。
固态电解质具有更好的稳定性和安全性,但离子传输性能较差。
选择合适的电解质材料对石墨烯电池的性能和应用至关重要。
1.2 阳极阳极是石墨烯电池中的正极。
石墨烯材料的优异导电性和高比表面积使得石墨烯阳极能够有效储存和释放电荷。
石墨烯阳极能够提高电池的能量密度和循环寿命,提高电池的性能。
1.3 阴极阴极是石墨烯电池中的负极。
常用的阴极材料有锂离子储能材料,例如氧化钴、氧化镍等。
阴极材料的选择对电池的能量密度和循环寿命有很大影响。
石墨烯材料能够提高阴极材料的电化学性能,提高电池的效率和循环寿命。
2. 石墨烯电池的应用石墨烯电池由于其优异的特性被广泛应用于各个领域,以下列举了几个主要的应用领域:2.1 储能领域石墨烯电池在储能领域中具有很高的应用价值。
其高能量密度、快速充放电和长循环寿命的特点使得石墨烯电池成为理想的储能解决方案。
石墨烯电池在电动车、手机、笔记本电脑等电子产品中得到广泛应用。
2.2 环保领域石墨烯电池在环保领域中也起到了重要的作用。
石墨烯材料具有良好的耐腐蚀性和高导电性,可以用于制备高效的环保传感器。
利用石墨烯电池可以检测和监测空气质量、水质污染等环境指标,对环境保护和监测起到积极的推动作用。
2.3 生命科学领域石墨烯电池在生命科学领域中也有广泛应用。
石墨烯材料具有高度的生物相容性和生物稳定性,可以用于制备高灵敏度的生物传感器。
利用石墨烯电池可以实现生物分子的检测和分析,提高生物医学诊断和治疗的效率。
石墨烯锂离子电池的工作原理

石墨烯锂离子电池的工作原理
石墨烯锂离子电池是一种新型的电池技术,具有高能量密度、长循环寿命和快速充放电速率等优点,因此被广泛应用于电动汽车、便携设备和储能系统等领域。
其工作原理主要是基于锂离子在石墨烯电极之间的嵌入和脱嵌反应。
石墨烯电极是由高度结晶的石墨烯材料构成的。
石墨烯是由一个碳原子的单层二维晶格组成的,具有优异的导电性和高表面积。
这种特殊的结构使得石墨烯具有极好的电化学性能,可作为锂离子电池电极材料。
在充电过程中,锂离子电池通过外部电源将电流注入到石墨烯正极。
这时,锂离子从电解质中脱离出来,通过电荷传递到石墨烯电极表面。
由于石墨烯电极的高度结晶特性和大表面积,锂离子可以快速地被嵌入到石墨烯层中,形成石墨烯锂化合物。
在放电过程中,通过外部电路将负载接入到电池中,使得电流在电池中流动。
此时,锂离子从石墨烯电极中脱离,回到电解质中。
这个过程是可逆的,锂离子可以随着充放电过程来回嵌入和脱嵌石墨烯电极。
石墨烯锂离子电池的工作原理可以追溯到锂离子在材料之间的嵌入和脱嵌反应。
锂离子在充放电过程中的嵌入和脱嵌使得电池具有高能量密度和长循环寿命。
而石墨烯电极的结构和性质决定了电池的快速充放电速率和高稳定性。
总之,石墨烯锂离子电池的工作原理是基于石墨烯电极的高度结晶特性和优异的导电性,使锂离子能够快速地嵌入和脱嵌石墨烯层中。
这种特殊的电极结构和锂离子的嵌脱反应使得电池具有高能量密度、长循环寿命和快速充放电速率等优点,为电动汽车、便携设备和储能系统等提供了可靠的能源解决方案。
石墨烯电池参数表

石墨烯电池参数表一、石墨烯电池介绍石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料,由于其独特的晶体结构和电子特性,石墨烯在许多领域都具有广泛的应用前景。
在电池领域,石墨烯因其高导电性、高比表面积和优良的电化学性能,被认为是下一代电池技术的理想材料。
与传统电池相比,石墨烯电池具有更高的能量密度、更快的充电速度、更长的使用寿命以及更低的成本等优势。
此外,石墨烯电池还具有较高的功率密度和优良的循环稳定性,使其在电动汽车、移动设备、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
二、石墨烯电池参数表以下是一份石墨烯电池参数表,详细列出了石墨烯电池的主要性能参数:参数名称参数值类型锂离子电池能量密度>300 Wh/kg充电时间<10分钟(快充模式)循环寿命>10,000次工作温度范围-40℃至60℃储存温度范围-20℃至45℃充电电压 3.6-4.2V放电电压 2.8-3.6V自放电率<5%/月(25℃)安全性能高温保护、短路保护、过充保护等应用领域电动汽车、移动设备、航空航天等1.能量密度:石墨烯电池的能量密度大于300 Wh/kg,远高于传统锂离子电池的能量密度。
这使得石墨烯电池具有更长的续航里程,对于电动汽车和移动设备等领域非常重要。
2.充电时间:石墨烯电池采用快充技术,充电时间可缩短至10分钟以内。
这大大提高了充电的便利性,满足了用户快速充电的需求。
3.循环寿命:石墨烯电池的循环寿命超过10,000次,远高于传统锂离子电池的循环寿命。
这表明石墨烯电池具有更长的使用寿命和更少的维护成本。
4.工作温度范围:石墨烯电池可在-40℃至60℃的温度范围内工作,具有良好的热稳定性。
这使得石墨烯电池在极端环境下也能正常工作,提高了其适应性。
5.储存温度范围:石墨烯电池的储存温度范围为-20℃至45℃,方便用户在不同气候条件下进行储存和使用。
6.充电电压和放电电压:石墨烯电池的充电电压为 3.6-4.2V,放电电压为2.8-3.6V,与传统的锂离子电池类似。
石墨烯电池的工作原理

石墨烯电池的工作原理
石墨烯电池是一种利用石墨烯材料制造的电池,其工作原理与传统电池相似,主要包括正极、负极和电解液。
正极:石墨烯电池的正极由一种具有高能量密度的物质制成,如锂离子或钠离子。
正极提供正电荷,并在充电和放电过程中接受和释放离子。
负极:石墨烯电池的负极通常由石墨烯材料制成,石墨烯具有高导电性和高比表面积的特性,能够提供较大的反应界面,增加电池的容量和储能效率。
负极接受来自电解液中的离子,并在充电和放电过程中释放和接收电子。
电解液:石墨烯电池的电解液是一种具有高离子传导性的液体,通常包含溶解在溶剂中的离子。
电解液中的离子能够在充放电过程中在正极和负极之间传递,实现电池的充放电。
充电过程:当石墨烯电池充电时,电流从外部电源流向电池,正极吸收电子并将离子嵌入到正极材料中,负极则释放出电子供外部电路使用。
这个过程会导致正极颗粒中的锂离子或钠离子嵌入到正极晶格中,同时电子会通过外部电路流向负极。
放电过程:当石墨烯电池放电时,电池中的嵌入离子从正极释放出来,通过电解液传递到负极。
在放电过程中,负极吸收电子并将离子嵌入到负极材料中,正极
则释放出电子供外部电路使用。
通过不断循环充放电,石墨烯电池能够实现储能和释放能量的功能。
由于石墨烯材料的高导电性和高比表面积,石墨烯电池具有较高的能量密度、较快的充放电速度和较长的循环寿命等优点。
2024年电动自行车长续航有那些推荐?

2024年电动自行车长续航有那些推荐?随着科技的不断发展,电动自行车的续航能力也在不断提高。
在未来的几年里,我们可以期待更加先进的电动自行车技术,更高效的电池和更长的续航里程。
那么,2024年电动自行车长续航有哪些推荐呢?1.石墨烯电池技术石墨烯是一种非常强大的材料,它具有非常高的导电性和热传导性。
在电动自行车电池中使用石墨烯技术可以大大提高电池的能量密度和充电速度,从而实现更长的续航里程。
石墨烯电池技术还可以减少电池的重量和体积,使电动自行车更加轻便和便携。
2.太阳能充电技术太阳能充电技术可以将太阳能转化为电能,从而为电动自行车提供无限的能量。
在未来的几年里,我们可以期待更加高效的太阳能充电技术的出现,从而实现更长的续航里程。
太阳能充电技术还可以减少对环境的影响,使电动自行车更加环保。
3.超级电容技术超级电容是一种新型的储能设备,它具有非常高的能量密度和充电速度。
在电动自行车中使用超级电容技术可以大大提高电池的充电速度和续航里程,从而实现更加高效的能量储存和使用。
超级电容技术还可以减少电池的重量和体积,使电动自行车更加轻便和便携。
4.动力分配技术动力分配技术可以将电动自行车的动力分配到不同的部位,从而实现更加高效的能量利用和更长的续航里程。
例如,将电动自行车的动力分配到前轮和后轮,可以实现更加平稳的行驶和更长的续航里程。
动力分配技术还可以减少电池的损耗,延长电池的使用寿命。
未来的电动自行车将会越来越智能化和高效化,续航里程也将会越来越长。
石墨烯电池技术、太阳能充电技术、超级电容技术和动力分配技术等新技术的出现将会为电动自行车的发展带来更加广阔的前景。
我们可以期待未来的电动自行车将会更加环保、更加高效、更加便携和更加实用。
石墨烯在电池中的应用要求与电化学性能改善策略

石墨烯在电池中的应用要求与电化学性能改善策略石墨烯是一种二维的碳材料,具有极高的导电性、热导性和力学强度,因此被广泛研究用于电池领域。
石墨烯在电池中的应用主要集中在锂离子电池和超级电容器等领域。
本文将探讨石墨烯在电池中的应用要求,以及一些提高其电化学性能的策略。
石墨烯在电池中的应用要求主要包括高能量密度、高功率密度、长循环寿命和低成本等方面。
首先,高能量密度是电池的核心性能之一。
石墨烯具有高比表面积和优异的电导率,可以提供更多的储存空间和导电路径,从而提高电极的能量密度。
其次,高功率密度是实现快速充放电的关键。
石墨烯的高导电性和热导性可以提供更快的离子和电子传输速率,从而实现高功率密度的要求。
此外,长循环寿命是电池的可持续发展的关键因素。
石墨烯的高力学强度可以提高电极的结构稳定性,延长电池的寿命。
最后,低成本是实际应用的一个重要要求。
石墨烯的可制备性、稳定性和可扩展性都需要进一步改进,以降低成本并实现工业化生产。
为了改善石墨烯在电池中的电化学性能,可以采取以下策略。
首先,优化石墨烯的制备方法。
目前,石墨烯的制备方法主要包括机械剥离法、化学气相沉积法和化学还原法等。
通过改进制备方法,可以提高石墨烯的质量和制备效率。
其次,改变石墨烯的结构和形貌。
石墨烯可以通过氧化、还原、掺杂或功能化等方法进行修饰,以改变其表面性质和化学活性。
这些改变可以提高石墨烯在电池中的电化学性能。
第三,构建石墨烯复合材料。
将石墨烯与其他材料(如金属氧化物、碳纳米管等)进行复合,可以充分利用各材料的优点,实现协同效应,提高电池的性能。
第四,设计石墨烯基电极结构。
石墨烯的二维结构可以为电极提供更大的比表面积和更好的离子传输通道。
通过调控电极结构,可以实现更高的能量密度和功率密度。
最后,开发新型电解质和界面材料。
石墨烯和电解质、电极之间的界面是电池性能的关键因素。
开发更好的电解质和界面材料,可以改善电池的循环寿命和安全性能。
综上所述,石墨烯在电池中的应用要求高能量密度、高功率密度、长循环寿命和低成本。
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传说中的“石墨烯电池”技术,难道是一场弥天大谎?近几年来,石墨烯这种获过诺奖的材料一直广受社会关注,在相关媒体上也充满了各种“石墨烯电池”等方面的新闻。
广大群众此时可能会好奇:石墨烯这种材料到底有多少用处,能不能依靠它来解决目前材料、电池等方面遇到的一系列技术瓶颈,帮助电动汽车、储能等行业实现飞跃?首先上一下结论:“石墨烯电池”这个技术接近于不存在,石墨烯只有在理论上能够提高充放电速率,而对于容(能)量的提升基本没有任何帮助(期望“石墨烯电池”可以解决手机/电动汽车续航的人要失望了),其噱头意义远大于实用价值。
而且石墨烯材料本身纳米材料的高比表面积等性质与现在的锂离子电池工业的技术体系是不兼容的,应用的希望十分渺茫。
在本文中,笔者将结合石墨烯的具体特性,来重点分析石墨烯相关技术,即所谓的“石墨烯电池”在锂电池/储能行业中的发展情况和应用前景。
定义问题:“石墨烯电池”是否存在?此处,首先援引知乎用户@土豆泥同学的一篇关于石墨烯的文章,其中对于“石墨烯”电池的定义介绍如下:“事实上,国际锂电学术界和产业界并没有“石墨烯电池”这个提法。
维基百科里也没有发现“graphene battery”或者“graphene Li-ion battery”这两个词条的解释。
根据美国Graphene-info这个比较权威的石墨烯网站的介绍,“石墨烯电池”的定义是在电极材料中添加了石墨烯材料的电池。
这个解释显然是误导。
根据经典的电化学命名法,一般智能手机使用的锂离子电池应该命名为“钴酸锂-石墨电池”。
之所以称为“锂离子电池”,是因为SONY在1991年将锂离子电池投放市场的时候,考虑到经典命名法太过复杂一般人记不住,并且充放电过程是通过锂离子的迁移来实现的,体系中并不含金属锂,因此就称为“Lithium ion battery”。
最终“锂离子电池”这个名称被全世界广泛接受,这也体现了SONY在锂电领域的特殊贡献。
目前,几乎所有的商品锂离子电池都采用石墨类负极材料,在负极性能相似的情况下,锂离子电池的性能很大程度上取决于正极材料,所以现在锂离子电池也有按照正极来称呼的习惯。
比如,磷酸铁锂电池(BYD所谓的“铁电池”不在笔者讨论范畴)、钴酸锂电池、锰酸锂电池、三元电池等,都是针对正极而言的。
那么以后如果负极用硅材料会不会叫做硅电池?也许可能吧。
但不管怎么样,谁起主要作用就用谁命名。
”从此文可以看出,在电池中,以主要作用的成分(磷酸铁锂锂电池)、机理(液流电池等)来命名是一般通用的规则,那么对于“石墨烯电池”呢?所谓的“石墨烯电池”原理图,实际上并没有关于该电池反应机理的有效信息。
如果查阅百度百科“石墨烯电池”,大家会发现该词条中并没有对于该电池的反应机理的细致说明,其中主要的信息集中于石墨烯薄膜、石墨烯快充放电容器、以及2014年西班牙Graphenano的那条“电池成本下降77%,续航里程扩展至1000公里”的新闻。
但是非常遗憾的是,这些新闻都仅限于一些皮毛的报道,连电池的结构和反应机理示意图都没有,也缺乏具体的能量密度、电压、循环寿命等具体的技术参数。
而对于电池工业来说,没有这些信息,报道出来的新闻缺乏最基本的可信度,虚假夸大宣传的可能性极大。
近一年过去了,业界的进展情况也可以作为此类新闻“不靠谱”的佐证。
我们应该进行进一步分析,看看“石墨烯电池”这样一种技术,倒底在哪里存在问题,为什么存在问题。
“石墨烯电池”:是电池还是电容?实际上,科研界的人对于“石墨烯电池”的相关研究已经很多。
但是如果细心分析,就会发现,其实其中很大部分做的是超级电容:在此时,可以通过控制石墨烯的氧化状态等特性,利用其做成电极材料,基于其很大的比表面积的特性来实现快速的电化学反应,即大家耳熟能详的“快速充放”。
类似文献有很多,这里贴一篇供参考:All-graphene-battery: bridging the gap between supercapacitors and lithium ion batteries : Scientific Reports : Nature Publishing Group实际上,石墨烯相关的新闻里,快充放的占有大多数,但是真正敢说石墨烯电池容/能量有明显提升的却很少。
这主要是因为,石墨烯的本征特性(二维纳米材料,高比表面积)决定了其在超级电容中应用的希望比在锂离子电池中要大一些。
而超级电容器一般来说,功率密度高于锂离子电池可以实现快充放无误,但是其能量密度(1-20Wh/kg)远低于一般锂离子电池(100-220Wh/kg),通俗的说就是如果你用超级电容做电动汽车,充电很快,但是一次充电跑不远,续航里程会非常糟糕。
从上可见,即使是应用石墨烯相对靠谱一点的电容领域,在理论上其仍然存在能量密度不足这样的硬伤(声称石墨烯电池/电容可以容量提高30%以上的信息可信度都极低,因为一无反应机理,二无具体数据,三无产品实测分析结果)。
实际上,电容的高功率特性在汽车启动、电网与可再生能源平滑输出方面的用处很大(石墨烯电容在此可能会有较广阔的发展前景),但这时主要用的是其高功率的优点,如果需要能量密度还是离不开锂离子电池做主力。
那如果是石墨烯用在锂离子电池中呢?“石墨烯电池”:不曾存在,只是看起来很美石墨烯在锂离子电池中的应用,主要可能的方向一是作为导电剂,二是作为负极电极嵌锂材料。
其实在这两点上,石墨烯都是在和传统的导电炭黑/石墨竞争。
因此,严格意义来说,我们讨论的并不是“石墨烯电池怎么样”,而是石墨烯用在锂离子电池中有没有前途这样的一个问题。
a、成本问题。
传统导电炭黑和石墨都是论吨卖的(一吨几万元),论克卖的石墨烯哪天能降到这个价?即使按照某些媒体报道的石墨烯降低到3元/克,换算成吨也要300万元/吨。
要知道,现在锂电池用的各种材料,都是一吨几万十万左右的东西,而且天天承受着社会各界要求降价的压力,用石墨烯替代完全不现实。
如果还能再便宜点,也有企业声称自己的石墨烯可以逼近一般炭黑和石墨的价格,OK,其实此时使用的材料就是石墨微片(可能有几十层),根本不是单层或数层的石墨烯。
此时厂商出现的问题就是虚假宣传炒作概念,有违诚信欺瞒国家政府以及广大纳税人。
说个题外话,目前过于严苛的降价压力,导致了锂离子电池行业内材料、电池厂商生存压力过大,因此有许多厂商降低产品质量来求利润空间以生存。
这种不健康的行业发展状态值得全社会警觉。
b、工艺特性不兼容。
就是石墨烯比表面积过大,会对现有锂离子电池的分散均浆等工序带来一大堆工艺问题。
如果电池厂调工艺会累死,又没有性能指标突破性进步带来的足够的利润空间驱动,谁愿意上这个技术?石墨烯表面特性受化学状态影响巨大,批次稳定性,循环寿命等等都有很多问题,目前来看无法满足锂电池生产的一堆细致的要求。
关于石墨烯对于调浆实际工艺的影响,有Oak Ridge National Laboratory与Vorbeck(有名的石墨烯业内厂商)的披露的研究成果,他们发现石墨烯对于浆料的工艺的性能有很消极的影响,如下图所示:来自"Feasibility Demonstration of Graphene-Based Lithium Batteries with Enhanced Charge Rate and Energy StorageCapacityVorbeck Materials Corp"即使以上问题都得到了解决,还有下面的问题存在。
c、如果石墨烯做负极(取代理论容量360mAh/g的石墨):理论上最多是石墨负极两倍的容量(720mAh/g),首次效率低的吓人,性能受表面状态影响极大,为什么不用硅?(硅的理论容量近石墨的10倍,在抑制粉化开裂方面这几年来已经有了很多科研和工业等级的成果)。
硅负极这两年受到了各大电池厂商的重视,其中领军企业松下的4Ah18650电池就已经开始使用硅/碳复合材料负极,只是目前硅负极材料的循环寿命还不是足够的理想,因此还主要针对消费电子市场用途。
所以说:石墨烯就是成本低了也不是硅负极的对手。
d、石墨烯是可以做导电剂促进快充放,理论上可以提高倍率性能,但是如果分散工艺不到位混料不均,一切都是空中楼阁;另外碳家族物美价廉的材料多的很,并不存在非要使用价格昂贵的石墨烯的理由;并且而且石墨烯是2D材料,如果把它展开与电极活性物质复合,会堵塞锂离子扩散的通道。
因此真要是投入实用,到底有利还是有害,其实不太好说。
再说一点题外话:石墨烯只是纳米材料的一种,在过去的十几年中,纳米材料科研界常常过分倾向于造噱头和“灌水”,工作的可重复性常常都很差,所做技术与实用化目标脱节十分严重,这一现象已经广受科研界中的一部分有识之士,以及工业界的诟病。
比如锂电泰斗Goodenough、Mauger、Julien教授就曾经质疑过MIT的磷酸铁锂快充的工作Battery materials for ultrafast charging and discharging,发表了文章Unsupported claims of ultrafast charging of LiFePO4 Li-ion batteries(几十C的快充,对应时间为几分钟充放电),认为这些成果最多也就是在概念上可行而已。
很多纳米材料的优良性能仅仅体现在实验室级别的克甚至微克级产能,在放大规模化生产的前景方面很多都存在先天不足的缺陷,与现有工业中的许多基于微米级材料发展得来的技术从根本上不兼容。
而且纳米材料常常是只能以低维材料形式存在/使用,无法真正地应用在实际宏观三维的用途之中。
笔者建议政府应该从政策导向上,更多推动具有工业化前景的技术的开发,加大对于中试项目的扶持,从而达到选贤任能的目的,让科研更好地促进工业技术的进步。
e、至于石墨烯功能涂层铝箔:其实际性能跟普通碳涂覆铝箔(A123联合汉高开发)并无多少提高,反倒是成本和工艺复杂程度增加不少,该技术商业化的可能性很低。
总结一下:石墨烯用于锂离子电池,相对于传统炭系材料并无性能上的明显优势,而且纳米材料应用困难,成本高昂,发展前景堪忧。
注:本章主要参考自笔者自己在知乎上发表的文章:@弗雷刘,石墨烯,尤其是石墨烯电池的未来前景如何?回到西班牙Graphenano,扒一扒那些宣传泡沫背后的真相“这个新产品,有着远超市场上其他产品的卓越性能。
一个锂电池(以最先进的为准)的比能量数值为180Wh/kg,而一个石墨烯电池的比能量则超过600Wh/kg。
也就是说,它的储电量是目前市场上最好的产品的三倍。
这种电池的寿命也很长,它的使用寿命是传统氢化电池的四倍,是锂电池的两倍。
用它来提供电力的电动车最多能行驶1000千米。
而将它充满电只需要不到八分钟的时间。