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石墨烯电池的性能及优缺点你知道吗

2021-04-26 ryder

石墨烯电池的优缺点:


存储容量是市场上最好的产品的三倍。锂电池(最先进的)具有180wh/kg的比能量值,而石墨烯电池的比能量超过600wh/kg。由石墨烯电池供电的电动车可行驶1000公里,充电时间不到8分钟。使用寿命比较长。石墨烯电池寿命是传统氢化电池的四倍,是锂电池的两倍,重量轻石墨烯的特性可以将锂电池点焊机加工出来的电池重量减少到传统电池的一半,这可以提高装载电池的机器的效率。成本降低加工石墨烯电池的公司称其成本比锂电池低77%。


传统的导电碳/石墨非常便宜,它以吨为单位出售,而石墨烯则太贵。成千上万的价格,这不是一般公司能买得起的。几年前,石墨烯的价格高达每克5000元,远远超过黄金的价格,这对一般消费者来说是难以承受的。石墨烯电池暂时无法取代锂电池与黑色技术石墨烯技术相比,目前主流电池类型作为新能源汽车市场的PACK锂电池因其相对较高的能量密度和成熟的成本优点而受到特斯拉等全球新能源汽车制造商的酷爱。事实上,目前石墨烯在电池上的使用紧要与硅结合。


所谓的石墨烯电池基本上是锂电池。关于锂电池,石墨烯是一种碳基阳极材料,没有方法从根本上改变锂电池的能量比。代替电池负极中的原始石墨,虽然可以提高锂电池的总容量和充电速度,但是性能改善效果有限,并且没有那么强。石墨烯电池不能取代锂电池,妨碍石墨烯电池的紧要原由是大规模加工的紧要原由在于内部。


整个石墨烯电池的成本非常高,制备困难,几乎不可能大规模加工。今天公布的一些惊人数据基本上来自极高纯度的石墨烯电池,这些电池只出今朝概念阶段或试验室中,掺杂石墨烯电池对锂电池的用途是导电剂或电极锂插层材料,但与传统的低导电碳和石墨成本相比,前者带来的性能提升还不足以吸引制造商,石墨烯材料本身的高比表面积和其他性质与锂电池包装设备的设备工业现有技术系统不相容。


出于目前的研究水平,石墨烯电池还仅仅是处于理论研究阶段。并且石墨烯电池本身也具有很多的不足,比如说后期解决污染严重,石墨烯表面积大,受化学影响巨大。


此外要留意的是,石墨烯电池更换锂电池在短时间到中期内基本上是不可能的;虽然掺杂石墨烯锂电池具有一定的使用前景,但尚未见效,仅仅震动目前还不够。石墨烯电池的使用前景非常广阔,但仍无法满足大规模加工的条件,因此暂时无法替代锂电池。


理论上讲,石墨烯可以作为导电剂,提高充放电的速度,但是倘若分散功率不到位,性能不但不能提高,反而还会下降。再加上加工工艺复杂,导致成本较高。与传统的锂电池相比不适合大规模的投入市场。


石墨烯电池虽然是电池范畴的一个新思路,但是并不意味清新的事物就一定能够取代旧的事物。综合比较所有因素之后,到目前为止,锂电池所具备的综合性能要强于石墨烯电池,所以石墨烯电池取代锂电池的可能性并不大。虽然在诸多理论性能方面石墨烯电池相比锂电池更为出色,但各种因素的限制,它仍旧无法取代锂电池于电动车的地位。


首先石墨烯电池的造价极为高昂,作为原材料的高导电石墨烯目前1克售价高达600元,被称作黑金子的石墨烯电池多使用在航空航天以及移动设备等范畴,亲民的电动车只能对其望而兴叹

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