你了解石墨烯电池吗,石墨烯电池取代锂电池电动汽车?
来源:宝鄂实业
2019-04-04 09:52
点击量:次
石墨烯电池技术汽车的出现,很大程度上会大大缓解纯电动汽车的所带来的充电时间问题以及满电状态下的行驶里程焦虑!
这一技术的最大特点就是能够大幅提高电池的热稳定性和使用寿命,要知道之前的锂电池在高温下工作不仅效率低,而且会极大地降低寿命。
石墨烯,是由碳原子组成的单原子层平面薄膜,是目前世界上已知的最轻薄、最坚硬的纳米材料,因为只有一层原子,电子的运动被限制在一个平面上,使石墨烯成为了世界上导电性最好的材料。
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。由此可见,石墨烯在锂离子电池里面可能发挥作用的领域只有两个:直接用于负极材料和用于导电添加剂。
但是使用石墨烯作为导电剂成本比普通的炭黑高很多,锂电池的成本是关键的控制因素,不降低原材料的成本,即使石墨烯电学性能再好,一吨几十万的成本消耗电池厂家也用不起。
如果综合考量材料成本、生产工艺、加工性和电化学性能,其制造加工、应用效能等方面都问题重重。石墨烯可以作为锂电池的调味品,但是作为主材就不太合适了。因此,石墨烯电池替代锂电池成为电动汽车电池的可能性很小,产业化前景渺茫。
电池似乎是电动汽车普及的一个限制因素,电动汽车使用的电池又大又重,它们是汽车中最昂贵的部件之一,与汽油动力、汽车相比,它们的行驶里程有限。这些电池充电需要很长时间,而且速度很慢。为了解决这个问题,许多人都在寻找石墨烯电池作为解决方案。石墨烯电池可以通过许多不同的方式改进现有的电池技术,比如提高电池的使用寿命和性能。
超级电容器石墨烯
超级电容器由两层石墨烯组成,中间有一个电解质层。这部电影很强大,非常的薄,并且能够在很短的时间内释放大量的能量,这是至关重要的。超级电容在短时间内提供高功率输出,这意味着汽车的加速速度和充电时间仅需几分钟,而标准的电动汽车电池则需要几个小时。
普通电池占据了大量的空间,而超级电容膜则可以集成到车辆的多个区域,如车身面板、车顶、地板和门。超级电容器可以为车辆提供所需的能量,同时使车辆本身更轻。
基于石墨烯的超级电容薄膜将能够在几分钟内完全充电,而不是传统电池所需要的几个小时。但是,尽管它可能比标准电池更快地充电和释放能量,但它们目前的能量却不那么大。这是科学家们希望通过进一步研究改变的一个方面。“未来,希望即将开发的超级电容器存储更多的能量比锂电池,同时保留的能力释放能量快10倍——这意味着汽车可以完全由超级电容器的车身。在一次充电之后,这辆车应该能跑到500公里(310英里)——类似于汽油动力车,是目前电动汽车的两倍多。”
因为超级电容器是由石墨烯制成的,一层碳只有一个原子厚,所以薄膜是一个更生态的选择。此外,由于碳的来源比传统电池中的锂更容易获得,随着时间的推移,它可能会变得相当经济,而且生产变得更加普遍。锂离子电池的价格不能大幅降低,因为锂的价格仍然很高。这项技术并不依赖于金属和其他有毒物质,所以如果需要处理的话,它是环保的,石墨烯是热能和电能的优良导体。石墨烯也具有化学惰性,它的表面积很大,但仍然很灵活,而且非常轻。石墨烯通常被认为是可持续和环保的,有许多不同的可能应用。石墨烯电池是一种由石墨烯制成的新型电池,它是一种蜂窝状的碳原子薄片。随着电动汽车市场份额的增加,新的电池技术正在被应用,以提高其行驶里程和效率。石墨烯电池是一种可以应用于电动汽车的新技术。