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石墨烯在锂电行业的应用有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-11-06 14:48    点击量:
石墨烯在锂电行业有哪些应用

搭载石墨烯导电材料技术的华为Mate20手机

这种特殊的结构使得石墨烯具有比铜更优良的导电性,超过钢100倍的强度,并且能够快速扩散热量。理论研究表明,使用石墨烯做成的散热表面,其散热效果远超过碳纳米管、金属纳米粒子和其他填料。

据了解,早在2016年,华为的日本2012实验室就实现了石墨烯电池技术,只是由于技术不够成熟,以及成本过高的问题,还无法直接用于商用。如今已经是2018年,有爆料称,华为石墨烯基电池有了三大突破,首先是电池正极选用改性的大单晶三元材料,提高材料的热稳定性;其次,在电解液中加入特殊添加剂,除去痕量水,避免电解液的高温分解;此外,由于采用新型材料石墨烯,可实现锂离子电池与环境间的高效散热。

而这次亮相的华为新品发布会上,石墨烯起作用的地方在于导热,而真正应用到手机上的石墨烯电池还技术还没有成熟。

根根相关实验数据,以石墨烯为基础的新型耐高温技术可以将锂离子电池上限使用温度提高10℃,使用寿命是普通锂离子电池的2倍。业内认为,石墨烯电池将成为下一个电池技术的突破方向。机构预测,随着石墨烯制备技术进一步推动规模化应用,5年至10年内市场将进入高速发展期,到2020年市场规模可达到3.85亿美元。

石墨烯在锂电行业有哪些应用?

事实上,石墨烯作为一种材料,目前主要是作为一种添加剂在电池行业使用的。目前石墨烯在锂电池中的添加形式主要有导电添加剂、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。

石墨烯在锂电行业有哪些应用

随着扶持政策不断加码,以及生产成本的下降,我国石墨烯导电剂将迎来规模化生产机遇。

今年工信部等四部委联合发布了《关于加快新材料产业创新发展的指导意见》,要求积极开发前沿材料,包括石墨烯、增材制造材料、智能材料、超材料等基础研究与技术积累。

石墨烯产业联盟数据显示,去年石墨烯导电剂价格为230美元/千克,与碳纳米管导电剂价格大致相同,预计到2020年石墨烯导电剂价格将降至113美元/千克,而碳纳米管价格将维持在200美元/千克的水平,石墨烯导电剂的价格优势将逐步显现。