鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2845次 | 2021年02月21日
簡(jiǎn)析石墨烯電池的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)
優(yōu)勢(shì)
1.儲(chǔ)電量是目前市場(chǎng)最好產(chǎn)品的三倍。一個(gè)鋰離子電池(以最先進(jìn)的為準(zhǔn))的比能量數(shù)值為180wh/kg,而一個(gè)石墨烯電池的比能量則超過600wh/kg
2.用石墨烯電池供應(yīng)電力的電動(dòng)汽車最多能行駛1000公里,而其充電時(shí)間不到8分鐘
3.使用壽命長(zhǎng)。石墨烯電池使用壽命是傳統(tǒng)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(tǒng)電池的一半,這樣可以提高裝載該電池的機(jī)器的效率
5.成本低。生產(chǎn)石墨烯電池的公司表示,它的成本將比鋰離子電池低77%
劣勢(shì)
傳統(tǒng)導(dǎo)電碳/石墨很便宜,都是論噸賣的,而石墨烯太貴。一克上千的價(jià)格,這不是一般公司能夠承受得了的。而數(shù)年前,石墨烯的價(jià)格曾高達(dá)每克5000元,遠(yuǎn)超黃金價(jià)格,普通消費(fèi)者也難以承受。
相比黑科技石墨烯技術(shù),目前作為新能源車市場(chǎng)的主流電池類型鋰離子電池憑借其相對(duì)高的能量密度和成熟的成本優(yōu)勢(shì),備受特斯拉等全球新能源車大廠商青睞。
事實(shí)上就目前石墨烯在電池上的應(yīng)用來說,重要是和硅結(jié)合,所謂的石墨烯電池,本質(zhì)上還是屬于鋰離子電池。對(duì)鋰離子電池來說,石墨烯作為碳基負(fù)極材料,是沒有辦法從根本上改變鋰離子電池能量比數(shù)量級(jí)的。
在電池負(fù)極里面代替原來的石墨,雖然可以提升鋰離子電池的整體容量和充電速度,但性能提升效果有限,并沒到那般強(qiáng)勢(shì)。
阻礙石墨烯電池的重要原因,量產(chǎn)化困難的重要原因在其內(nèi)部。
1.全石墨烯電池成本十分高昂,而且制備難度大,幾乎不可能量產(chǎn)?,F(xiàn)在公布的一些驚人數(shù)據(jù)基本都來自純度極高的石墨烯電池,僅出現(xiàn)在概念階段或?qū)嶒?yàn)室內(nèi);
2.摻雜石墨烯電池在鋰離子電池上的用途是導(dǎo)電劑或電極嵌鋰材料,但與傳統(tǒng)的導(dǎo)電碳和石墨低廉的成本相比,前者帶來的性能提升不足以吸引各廠家;
3.石墨烯材料本身具有的高比表面積等性質(zhì),與現(xiàn)在的鋰離子電池工業(yè)的技術(shù)體系無法相容