石墨烯做电池正极材料真的能提升放电效率吗?
来源:宝鄂实业
2019-05-09 16:43
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石墨烯电池一旦问世,有望将电池容量增加1.5倍,充电时间缩短至几十分钟。使用石墨烯基超级电容替代电池,充放电时间最短甚至可以达到几秒钟。
“这也就意味着,以后给电动汽车充电比加油时间还短,这将为电动汽车领域带来一场颠覆性革命。”孟英表示,目前他们正在布局石墨烯基电容电池生产线,预计将于今年12月底正式投产。
在唐山建华实业集团生产基地,记者领略了石墨烯的“神奇”——虽然与石墨同出一源,却与我们平时所见的铅笔芯相差甚远,石墨烯微片更像是棉花一样的黑色絮状物,它薄如蝉翼、轻若鸿毛,仅仅180克就能盛满一个容量50升的白色塑料桶。
孟英解释说,石墨烯电池之所以充放电速度快、储能大,就是利用了石墨烯材料的高比表面积、高导电特性,石墨烯材料的导电性能是铜的10至100倍。传统锂电池如果快速充放电,必然导致电流增大,而电流过大会引起电池发热而缩短使用寿命,甚至引发爆炸。利用石墨烯的特性将其添加到锂电池的正负极材料中,有望解决这一弊端。
孟英解释说,锂电池的工作过程,就是锂离子从正极到负极往返摆动的过程。把石墨烯添加到正极材料中,可以提高正极材料的导电能力,增加电池的放电倍率,加快电池的充放电速度。把石墨烯添加到负极材料中,则可以提高容纳锂离子的能力,增加储电容量。
“石墨烯的轰动,是因为它创造了诸多纪录,石墨烯一系列神秘的特殊性让人们对它的应用充满幻想。”孟英这样描述,石墨烯还是世上最薄、强度最高的材料,它只有0.34纳米厚,二十万层石墨烯叠加起来的厚度大概等于一根头发丝的直径。它比钻石还坚硬,强度比世界上最好的钢材还要高上100倍。该材料几乎完全透光,透光率在97%以上,有望被用于制造新一代高性能电子学器件。