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石墨烯電池的優缺點詳解

鉅大LARGE  |  點擊量:75次  |  2020年11月01日  

摘要
石墨烯電池:石墨烯電池,是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有一個原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出

石墨烯電池:石墨烯電池,是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有一個原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出的一種新能源電池。


(1)石墨烯電池優點:


1)儲電量是目前市場最好產品的三倍。一個鋰離子電池(以最先進的為準)的比能量數值為180wh/kg,而一個石墨烯電池的比能量則超過600whkg。


2)用此電池供應電力的電動汽車最多能行駛1000公里,而其充電時間不到8分鐘。


3)使用壽命長。其使用壽命是傳統氫化電池的四倍,是鋰離子電池的兩倍。


4)重量輕。石墨烯的特性使得電池的重量可以減少為傳統電池的一半,這樣可以提高裝載該電池的機器的效率。


5)石墨烯相比于傳統的電池有著更大更多的優勢,在使用壽命上,它的使用壽命是鋰離子電池的兩倍,是氫化電池的四倍。


6)更快的充電速度,并且在高溫下也比鋰離子電池更為耐用。


(2)石墨烯電池缺點:


1)目前石墨稀還沒達到實用化階段,離大批量生產還有很長的路要走。


2)市場上這些石墨烯電池也不是純石墨烯電池,他只是在鋰離子電池的基礎上摻雜了一些石墨烯的相關的技術,與傳統的鋰離子電池相比,它帶來的性能提升也僅僅只有那么一點點。再加上石墨烯的成本十分的高昂,它的制造工藝也非常的高,石墨烯電池的制作工藝仍然不夠成熟,目前僅處于實驗室階段的它無法達到量產的地步。


3)工藝特性不兼容。就是石墨烯比表面積過大,會對現有鋰離子電池的分散均漿等工序帶來一大堆工藝問題。假如電池廠調工藝會累死,又沒有性能指標突破性進步帶來的足夠的利潤空間驅動,誰愿意上這個技術?石墨烯表面特性受化學狀態影響巨大,批次穩定性,循環壽命等等都有很多問題,目前來看無法滿足鋰離子電池生產的一堆細致的要求。


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