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石墨烯电池在锂电池领域的发展前景

来源:宝鄂实业    2019-12-15 19:49    点击量:
石墨烯电池在锂电池领域的发展前景。石墨烯电池正迅速变得比过去的石墨电池更受欢迎。他们是一个新兴的技术,允许更快的周期和增加电极密度。它们还可以延长锂离子电池的充电时间和寿命。石墨烯及其衍生物具有良好的导电性和导热性,比表面积大,自然附着力好。
 
石墨烯电池在锂电池领域的发展前景
 
石墨烯锂电池。JPG
 
石墨烯电池已成为近年来的研究和开发热点之一,由于其优良的性能在电力、机械、导热和散热,光学、高的比表面积和其他方面,这使得它在电子信息有很大的应用潜力,能量存储、节能环保、航空航天等领域。
 
在产业化推进方面,近年来国内推出了大量以市场为导向的石墨烯产品,其中用于锂电领域的石墨烯导电浆料生产企业有东莞鸿尔、青岛浩欣、华高等。石墨烯产业实现了从“讲故事”到“卖产品”的质的飞跃。
 
储能领域的石墨烯专利主要集中在锂离子电池领域。锂离子电池相关专利3077项,占市场份额40%以上。锂离子电池技术研究和开发更多,因为石墨烯具有良好的导电性,可以减轻电极材料的体积膨胀,等,从而大大提高动力电池的性能,因此石墨烯正极和负极的锂电池集流体、隔膜,广泛使用的导电添加剂,等,未来市场前景广阔。
 
目前,锂电池中石墨烯的添加形式主要有导电添加剂、电极复合材料和直接作为阴极材料。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,且制备过程不涉及复杂的合成过程,因此可控性强、难度低、成功率高。目前,石墨烯导电剂的研发技术已经相对成熟。
 
石墨烯在锂电池中可能发挥作用的领域只有两个:直接用于阴极材料和作为导电添加剂。在众所周知的储能领域,石墨烯专利主要集中在锂离子电池,锂离子电池相关专利3077项,占市场份额40%以上。
 
石墨烯有什么特别之处?
 
1. 比钢
 
虽然LGGFlex可以自行修复轻微的划痕,但它并不能改变手机的漏洞。但是,如果石墨烯在未来可以用作手机和其他数字设备的外壳,它可能会变得坚如磐石。据美国化学学会称,石墨烯的硬度是钢的200倍,因此非常耐用。
 
2. 像橡胶一样有延展性
 
哥伦比亚大学的研究人员表示,石墨烯具有延展性,可拉伸20%。换句话说,石墨烯实际上是一种柔性材料,类似于橡胶。三星一直致力于石墨烯晶体管以生产柔性屏幕。此外,石墨烯电池还具有一定的耐水性,有望用于新一代防水设备。
 
3.轻薄性能
 
石墨烯极好的延展性也使得它非常薄,薄到可以拉伸到透明。这意味着如果手机制造商可以使用这种材料,它不仅可以使手机更耐用和防水,还可以使它们变得越来越轻。
 
4. 令人难以置信的电池寿命
 
我们在电池技术开发文章中提到的石墨烯有可能取代锂电池,成为未来新一代电池的标准。美国西北大学的研究人员开发出了石墨烯和硅电池,充电15分钟后可使用一周左右。显然,如果石墨烯电池将用于未来的手机,每周充电一次将不再是梦想。
 
与人体相连
 
英国曼彻斯特大学的戴维·d博士发现,石墨烯与生物的结合能力对健康测试等可穿戴设备产生了非常积极的影响。利用石墨烯作为传感器,将有可能监测和扫描人类神经系统,可以想象,“心理健康”监测设备和应用将在未来出现。