石墨烯电池和石墨烯锂电池有什么区别?
来源:宝鄂实业
2019-12-07 22:26
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石墨烯锂离子电池真的是革命性的技术突破吗?石墨烯可以作为导电剂促进锂离子电池的快速充放电,理论上可以提高倍增器的性能,但如果分散过程不到位,混合物不均匀,一切都将是空中城堡。石墨烯具有极低的振动和压实密度,且极其昂贵,因此不可能直接取代石墨类材料作为锂离子电池的阴极。
石墨烯锂离子电池真的是革命性的技术突破吗?
石墨烯锂离子电池。JPG
石墨烯和其他新型阴极材料,如硅基和锡基材料以及过渡金属化合物,是目前“纳米锂”最受欢迎的研究领域。
石墨烯锂离子电池真的是革命性的吗?这似乎为时过早。石墨烯商业的最大障碍——成本、石墨烯用于锂电池,而不是过去导电碳或石墨电极,石墨烯的市场价格每公斤几百美元,两吨出售的是一个真正的讨价还价,和数百美元或“伪劣产品”,真正的好的石墨烯的价格每克几千元。在现有电池的基础上,用户是否愿意为了增加耐热性和延长使用寿命的优势而牺牲如此高的原材料差价?恐怕不是。
因此,作为对传统锂电池的补充,石墨烯确实比现有技术先进得多,但由于成本和自身特点,在各个领域都难以替代传统锂电池。总的来说,石墨烯锂电池仍是实验室产品。石墨烯只是其中之一。市场和用户对石墨烯锂电池的需求不大。
石墨烯锂离子电池现在只有这种材料一试,也许现在石墨烯电池性能的提升不是革命性的,但在其他领域,石墨烯带来的改变是不太可能发生天翻地覆的变化,如灵活的半导体显示设备、能源材料、超级电容器、高速晶体管、光电设备,等等。
石墨烯的电化学性能非常相似,没有任何特殊的特性,但生产成本较高,生产过程对环境的影响更严重,实际操作和加工性能更加困难。基于我多年的锂电池开发和生产经验,笔者认为石墨烯在锂离子电池领域不会有太大的实际应用价值。目前所谓的“石墨烯电池”只是炒作。
从材料成本、生产工艺、加工性能、电化学性能等方面考虑,笔者认为石墨烯或石墨烯复合材料应用于锂阴极材料的可能性不大。石墨烯在锂离子电池中的未来应用是不太可能的。与锂离子电池相比,石墨烯在超级电容器,尤其是微超级电容器中的应用前景略好。
石墨烯电池和石墨烯锂电池哪个更好?
石墨烯电池被研究人员和媒体誉为“新材料之王”。它是一种强度高、韧性好、重量轻、透光率高、导电性好的新型纳米材料。石墨烯的性能远远优于锂电池,尤其是在功率特性、容量、寿命等方面。然而,石墨烯尚未进入实际应用阶段,大规模生产还有很长的路要走。
石墨烯与传统电池相比有很多优势,锂电池寿命是锂电池的两倍,氢电池寿命是锂电池的四倍。就重量而言,它的重量大约是传统电池的一半。在费率方面。石墨烯电池可以被改进数十倍甚至数百倍。
锂电池在安全性、电池寿命、环境污染、充电速度等方面存在的巨大缺陷已经开始严重制约着各种高新技术产业的发展,因此很多企业研发部门都将目光投向了更先进的石墨烯电池。
虽然石墨烯材料制成的电极极大地提高了电池寿命和电池充电速度,但由于石墨烯材料本身的高比表面积,与目前锂离子电池行业的技术体系不兼容。因此,能量密度在理论上并没有增加一倍,只是增加了10%。