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石墨烯包覆技术对锂电池性能提升作用大吗?

来源:宝鄂实业    2019-03-30 21:47    点击量:
以目前正计划大规模生产的石墨烯基锂电池产品——烯王为例,与普通的锂电池相比,该款锂电池在性能上到底产生了哪些变化呢?
 
  山木新能源董事长陈明军透露,采用石墨烯包覆技术后,电池容量影响不大,但这款产品是在磷酸铁锂前躯体中进行石墨烯包覆,在石墨烯溶入后,其电化学特性提高了很多,具体体现在:电池内阻降低从而使快充性能提高;由于热下降延长寿命,高低温影响降低,提高了安全性。
 
  产业化“痛点”在哪?
 
  通过调研发现,在石墨烯包覆过程中,企业也会遇到一些难题。其中需要解决的关键问题有两个:一是石墨烯自身的导电性能,这与其层数有相当大的关系。
 
  从导电机理分析,石墨烯通过点面接触来导电。一般而言,接触的面积越大导电性能就会越好。有业内人士认为,片层较厚的石墨烯会阻碍锂离子的扩散而降低极片的离子电导率,6-9层最为适宜。
 
  二是如何有效均匀分散。分散的效果不好将导致材料成团,最终破坏导电性能及离子传输性。
 
  陈明军也坦诚,石墨烯包覆过程中会有产气问题。但其透露,山木新能源已经解决该问题。
 
  实际应用尝试者多?
 
  其实目前电池企业使用石墨烯有两种方式:一是在做电池浆料的时候,添加石墨烯与正极材料混合,目前做此尝试的电池厂商较多;二是在生产正极材料的时候进行包覆,成熟产品还没有广泛上市。
 
  而目前除东旭光电的“烯王”产品使用石墨烯包覆技术外,其余电池企业多采用在正极材料中加入石墨烯浆料方式。
 
  陈明军介绍,烯王采用分子内包覆,比物理混合效果要好,而且在分子内包覆有很多优点,当然石墨烯在其中也会起到导电作用。
 
  比亚迪技术首席刘卫平则透露,公司把石墨烯作为导电剂使用已经有2-3年了,由于石墨烯导电性比其他导电剂更好,可以适当减少添加量,从而省出空间给活性材料,使用后相比普通的磷酸铁锂电池容量会提升3-5%,成本上也会比碳纳米管的还低一些。
 
  GGII分析师认为,采用石墨烯包覆技术后,锂电池材料性能可以改善,比如提高材料导电性,提升电池循环性能、功率性能,容量也可以提升一点(非常少,可以忽略),但最终想要提升能量密度是不能指望导电剂的,关键点还在正负极活性材料上。

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