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石墨烯电池没有取代锂电池成为电动车电池的原因有哪些?

来源:宝鄂实业    2021-03-01 18:19    点击量:
石墨烯并不神秘,只是发现得比较晚。此前业界一直认为我们生活的三维空间里是不存在二维结构。直到2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功地在实验室中通过“撕胶带”的方式,撕出了二维结构的石墨烯,也撕出了诺贝尔奖。
 
胶带撕石墨烯的方法:
 
用铅笔在纸上沉积一层厚厚的石墨,然后用第一块普通胶带从纸上撕下一层石墨,再用第二块胶带从第一块胶带上再撕下一层石墨,以此类推,最终石墨会变得越来越薄,最终会得到单层石墨烯。
 
所以就算有的电池厂家在电池里加了点石墨就说它的电池是石墨烯电池,并没有逻辑问题,也不违法,但我们需要知道“石墨烯+电池≠石墨烯电池”。
 
石墨烯确实是一种很神奇的材料,但它发现的时间尚短
 
石墨烯是二维蜂窝网状结构的碳单质形成的,它几乎完全透明,所以成为了世界上最薄但却是最坚硬的材料(0.355nm厚却比钢铁的机械强度大),此外石墨烯也是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,也是目前世界上电阻率最小的材料。所以石墨烯被誉为“黑金”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”,石墨烯被蹭了一大波热度,尤其是电动车领域,石墨烯电池更是被神话了,然而只是嘴上说得神乎其神,并没有完全的发挥石墨烯的真正神力。
 
 
通过很多常规的方法都能获得石墨烯,但这样出来的尺寸是随机不可控制的,无法可靠地制造长度足供应用地石墨烯薄片样本。在2008年,由机械剥离法制备得到地石墨烯是世界最贵地材料之一,人头发截面尺寸大小的样品就需要花费1000美元,现在随着制备程序地规模化可以降低成本,但仍然是以克来计算成本。那些宣称已经实现量产的石墨烯并非真正单层地石墨烯,而大多是晶格缺陷较高、多层堆叠地石墨烯类产品,只能保持石墨烯部分特性。
单层石墨烯的各种优异性能,还仅仅只能在实验室体现出来,石墨烯何时能真正低成本量产商业化,仍然没有明确的方向。石墨烯确实是一种非常有前途的材料,但大家一定要理性的看待石墨烯电池这个问题。

1.全石墨bai烯电池成本十分du高昂,而且制备难度zhi大,几乎不可能量产。现在公布的一些dao惊人数据基本zhuan都来自纯度极高的石墨烯电池,仅出现在概念阶段或实验室内;
2.“掺杂石墨烯电池”在锂电池上的作用是导电剂或电极嵌锂材料,但与传统的导电碳和石墨低廉的成本相比,前者带来的性能提升不足以吸引各厂家;
3.石墨烯材料本身具有的高比表面积等性质,与现在的锂离子电池工业的技术体系无法相容;
4.除此之外,比如其他材料的冲击(比如硅在做负极上有着更高的理论容量)和分散工艺难度高等问题,都制约着它在锂电池上的应用。

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