你真知道石墨烯电池为什么没有取代锂电池成为电动车的电池吗?
来源:宝鄂实业
2019-04-04 11:38
点击量:次
石墨烯电池在可预见的将来,都不太可能取代锂电池。一方面,技术还不成熟。另外一方面,成本还降不下来。除此之外,在安全性,稳定性等很多方面,都还有很多工作要做。而且,就算石墨烯电池真做出来并大规模应用了,也未必就能应用在电动车上,取代目前流行的锂电池。核电站有很多的优点,不代表核电站就可以随便取代其他类型的发电站。同理,石墨烯电池未必就适合在电动车上应用。只有在适合的应用场景下,特定的技术才能发挥最大的优势。
本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201807/383061.htm
1.石墨烯电池从实验室走向市场需要一个过程,而这个过程目前还没有开始
科研成果转化成市场产品需要一个过程,而且不是每一种技术都适合大规模商用。目前来看,所谓石墨烯电池到底是什么也没有一个共识。
应用了一点点石墨烯作为电极材料就算石墨烯电池吗?目前市场上敢打出“石墨烯电池”这个招牌的电池,除去骗子之外,基本都是这种“掺/用了石墨烯的锂离子电池/铅酸电池”。而想象中的全石墨烯型电池,目前的确存在,但仅仅存在于实验室而已,还远远达不到产业化标准。
石墨烯潜在的应用场景也不仅仅是取代传统电池。事实上,石墨烯可能会在新型柔性电池、器件、显示、催化剂等方面更有前途。考虑到锂电池相当不错的综合表现,不错的性能,成熟的产业,较为低廉的价格,石墨烯在可预见的将来是不可能取代锂电池的。
一个技术的实际价值不仅仅取决于性能,也取决于性价比、稳定性等很多方面。石墨烯想要有一天超过锂电池,成为最适合应用于汽车上的电池选项,必须要石墨烯在实验室表现出锂电池难以比拟的优势,随后再被各大厂商大力推广。而目前来看,石墨烯电池还很不成熟,并没有表现出相对于锂电池的重大优势,因此,石墨烯电池连取代锂电池的可能性都不存在。从实验室走向市场需要一个过程,对石墨烯电池而言,这个过程还没有开始。因为,还没有找到走向市场的理由。
2.石墨烯技术可能会用于加强锂电池而不是取代
虽然石墨烯电池技术是一种更新,可能也更强大的技术,但是锂电池本身也是电池技术多年来的结晶。锂电池本身有很多优点,才得以成为目前最主流的汽车电池。石墨烯技术的确给电池技术的突破提供了一种可能性,但是,不代表石墨烯就一定可以完完全全顶替锂电池。
在未来,如果石墨烯相关的研究成熟,技术有了突破,把研究成果应用于锂电池,从而提高锂电池的性能,这个可能性也比石墨烯完全取代锂电池高得多。任何一种材料都有其特性,石墨烯表面特性受化学状态影响巨大,稳定性、循环寿命等等都有很多问题,如果刻意追求用石墨烯替代锂电池,很有可能生产出实用性还不如锂电池的石墨烯电池。
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。