鉅大LARGE | 點擊量:2470次 | 2021年01月23日
分析石墨烯電池有什么優(yōu)勢與用途
石墨烯,是由碳原子組成的單原子層平面薄膜,厚度僅為0.34納米,單層厚度相當于頭發(fā)絲直徑的十五萬分之一。是目前世界上已知的最輕薄、最堅硬的納米材料,透光性好,能折疊。因為只有一層原子,電子的運動被限制在一個平面上,石墨烯也有著全新的電學屬性。石墨烯是世界上導電性最好的材料,在傳統(tǒng)的手機鋰離子電池中加入了石墨烯復合導電粉末,提高了電池的倍率充放電性能和循環(huán)壽命。
然而,制備技術難題是阻礙石墨烯實現(xiàn)其潛在價值的最大攔路虎。目前,大多數(shù)的石墨烯電池技術還處于研發(fā)實驗階段,我們真的要等很久嗎?
日前,珠海聚碳復合材料有限公司旗下全資子公司聚碳動力已經(jīng)研發(fā)出一款真正意義的石墨烯電池商用產(chǎn)品,一舉將處于實驗室階段的石墨烯電池拉入電池市場,成功解決現(xiàn)有電源電池不穩(wěn)定、充電慢、容量低的難題。
珠海聚碳采取了綜合性能平衡設計思路,巧妙地將全新的石墨烯基復合碳材料引入電容電池的正負極,將普通超級電容器與高能電池結(jié)合為一體,開發(fā)出超高性能的新型電池。
首款石墨烯電池將首先應用于電動汽車電池,預計今年年底或明年年初就能與用戶見面,在明年下半年,應用于手機電池領域的商用石墨烯電池也會與大家見面,屆時,手機電池的續(xù)航能力、快充能力和安全問題都能一一得到解決。
珠海聚碳復合材料有限公司的工作人員表示,目前,市場上常見的電動汽車電池,分別是磷酸鐵鋰離子電池、三元鋰離子電池和錳酸鋰離子電池。這三種電池各有優(yōu)缺點,不過購車者可以根據(jù)不同的優(yōu)缺點選擇不同的電池。而還有一種電池,就是石墨烯電池了,完全是顛覆式的創(chuàng)造,同時可以防止像類似于特斯拉汽車電池自燃的事件發(fā)生。
聚碳動力已經(jīng)掌握了石墨烯電池的制備技術,通過在鋰離子電池正負極材料中添加石墨烯,降低電池的內(nèi)阻,以達到實現(xiàn)高倍率快充快放和大幅提高電池的循環(huán)壽命。同時也提升了電池的耐受高低溫的性能。這是聚碳動力的核心技術,也是其他公司無法復制的。石墨烯電池的普及將會是電動汽車的飛躍,一旦石墨烯電池應用到電動汽車上,對整個汽車行業(yè)將是顛覆性的改變。核心技術
其核心技術奧秘在于采取了綜合性能平衡設計思路,巧妙地將全新的石墨烯基復合碳材料引入電容電池的正負極,實現(xiàn)了普通超級電容器與高能電池結(jié)合為一體,從而兼有一般超級電容器和蓄電池的優(yōu)異性能。
用途
石墨烯全碳電容電池是一種全能的新型動力電源。可解決電動汽車動力問題,還可以在水面艦艇、特種、無人機、特種以及航天領域中應用。特別是其獨具的安全性能將會對電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來深刻影響。這一產(chǎn)品集鋰離子電池能量密度和超級電容器功率密度優(yōu)勢于一身,按照新國標檢測,循環(huán)壽命達4000次以上,使用溫度范圍從零下30攝氏度至零上70攝氏度。在保證一定續(xù)駛里程的基礎上,可實現(xiàn)大電流快速充電和超長的循環(huán)使用壽命。
技術突破
新型石墨烯全碳電容電池的優(yōu)點是儲電量大,由電能轉(zhuǎn)化成化學能,再轉(zhuǎn)化成電能釋放出來,其能量密度已經(jīng)超過目前最優(yōu)秀的鋰離子電池,功率密度接近超級電容,在結(jié)構上實現(xiàn)了電池和傳統(tǒng)電容的內(nèi)并,實現(xiàn)了電池和電容的優(yōu)點兼?zhèn)洹?/p>
性能優(yōu)勢
安全穩(wěn)定,新型石墨烯聚碳電容電池,充滿電后用射釘槍打,使其短路,任何反應都沒有;放在火上燒,也不會發(fā)生爆炸。
充電速度快;石墨烯聚碳電池,可用10C的大電流充電,單塊充滿電只要6分鐘,上百塊串聯(lián)在一起充電,10分鐘可達95%以上。
功率密度高,可達200W/KG~1000W/KG,相當于鋰離子電池的3倍以上。