新型添加剂真的能延长锂电池的使用寿命吗？
来源：宝鄂实业
2019-05-30 13:38
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据报道，美国科学家最近研发出了一种以石墨烯材料为基础的超级电容器，其充电速率远新加坡研制新型添加剂，可延长锂电池寿命。
据了解，近日新加坡南洋理工大学土木与环境工程学院的研究小组成功研发出一种二氧化钛纳米纤维。该纤维用途广泛，可用于滤膜、无菌纱布和延长锂电子电池的寿命等，其中滤膜的特殊效果更是引起业界的关注。
据悉，提炼自泥土的二氧化钛看似普通，但是在太阳光的照射下，能把水分解成氢气和氧气。另外，二氧化钛还有亲水和杀菌的特质。研究人员在塑料滤膜内加入这种纳米纤维后发现，用新滤膜处理污水的过程比原有系统更加简单、快速，可以节省下30%的费用。石墨烯应用在锂离子电池、超级电容器、锂硫电池、燃料电池到太阳能电池，屡见技术突破也已经是不争的事实，那为何迄今在市面上还看不到实用的商品？按理讲，石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，常温下其电子迁移率超过15000cm2/Vs，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只有10E-8Ωm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料，应用其优异特性应该是有所作为吧？
很抱歉，事情并没有那么顺利。在回答石墨烯怎幺突破现状让能源商品及早上市前，笔者这次换个方式先来澄清某些对石墨烯应用于能源的误解。
第一，石墨烯电池充电10分钟跑1，000公里做得到吗？
目前做不到。石墨烯聚合物材料电池其储电量是无法达到目前市场最好产品的叁倍，以特斯拉汽车使用日本松下电池18650电池为基准之电容量为3.4Ah，电池电容量需包含各材料组合而成，以目前正极最佳材料与石墨烯搭配也无法达到10Ah之电容量。塬因在石墨烯的振实和压实密度都非常低，不适合取代石墨类材料取代锂离子电池负极。
既然单独使用石墨烯作为负极不可行，那至少可发展石墨烯复合负极材料吧。目前较可靠之石墨烯负极之电容量可达540mAh/g(Honma，2008)，其充放电曲线与循环寿命分析(如图1所示)。此外，石墨烯工艺中修饰C60与CNT形成复合材料，可将材料之电容量分别提升730及784mAh/g，也证实碳材具较大层间距时能有较佳之储电能力。
第二，石墨烯在锂离子电池最可能发挥作用的领域只有两个：直接用于负极材料和用于导电添加剂吗？
太早下定论。下面会告诉大家目前的制约因素，及该怎幺突破。切记，石墨烯有600多种，网络上说石墨烯只有单层才符合是过时的信息，否则欧盟怎幺会认同这个数字呢？每种石墨烯都有可应用的范畴，只要你具备更多石墨烯材料组合，就代表你比别人拥有更高的成功率。
