鉅大LARGE | 點擊量:990次 | 2018年11月19日
充電8分鐘可跑1000公里的電動車用石墨烯電池面世
石墨烯聚合材料電池的成本將比鋰電池低77%,重量也僅為傳統(tǒng)電池的一半。電動交通工具因其清潔性而受到消費者青睞,而目前電池的電量和續(xù)航能力卻又讓人有些望而卻步,不過這個令人頭痛的問題,或?qū)⒌玫浇鉀Q。
據(jù)《世界報》此前消息,西班牙Graphenano公司(一家以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)石墨烯的公司)同西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研究出首例石墨烯聚合材料電池,其儲電量是目前市場最好產(chǎn)品的三倍,用此電池提供電力的電動車最多能行駛1000公里,而其充電時間不到8分鐘。
Graphenano公司計劃于2015年將此電池投入生產(chǎn),并且計劃與德國四大汽車公司中的兩家(現(xiàn)在還不方便透露公司名稱)將在本月和電動汽車進行試驗。
而目前電動汽車界的明星汽車——特斯拉董事長兼產(chǎn)品架構(gòu)師艾倫馬斯克(ElonMusk)此前在接受英國汽車雜志《AutoExpress》專訪時大膽預(yù)測,電動汽車未來的續(xù)航里程有望達到約800公里。此石墨烯聚合材料電池與汽車聯(lián)合的投產(chǎn)問世或?qū)⒁I(lǐng)電動汽車行業(yè)的新的續(xù)航里程。
石墨烯是世界上最薄、最硬的材料,于2004年問世,其發(fā)現(xiàn)者英國曼徹斯特大學(xué)安德烈-海姆教授于2010年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。
這種石墨烯聚合材料電池的使用壽命較長,是傳統(tǒng)氫化電池的四倍,鋰電池的兩倍。且因石墨烯的特性,此電池的重量僅為傳統(tǒng)電池的一半,使得裝載該電池的汽車更加輕量化,進而提高汽車燃油效率。
雖然此電池具有各種優(yōu)良的性能,但其成本并不高。Graphenano公司相關(guān)負責(zé)人稱,此電池的成本將比鋰電池低77%,完全在消費者承受范圍之內(nèi)。此外,在汽車燃料電池等領(lǐng)域,石墨烯還有望帶來革命性進步。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)吳恒安教授、王奉超特任副研究員與安德烈海姆教授課題組及荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)研究人員合作,在石墨烯等類膜材料輸運特性研究方面首次發(fā)現(xiàn),石墨烯可以作為良好的“質(zhì)子傳導(dǎo)膜”,國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》11月26日在線發(fā)表了這一研究成果。
燃料電池是將燃料具有的化學(xué)能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。與其他電池相比,具有能量轉(zhuǎn)化效率高、無環(huán)境污染等優(yōu)點?!百|(zhì)子傳導(dǎo)薄膜”是燃料電池技術(shù)的核心部分,汽車中的燃料電池使用氧和氫作為燃料,轉(zhuǎn)變輸入的化學(xué)能量成為電流。
現(xiàn)有的質(zhì)子薄膜上常存在燃料泄漏,降低了電池有效性,但質(zhì)子可以較為容易地“穿越”石墨烯等二維材料,而其他物質(zhì)則很難穿越,從而可以解決燃料滲透的問題,增加電池的有效性。
石墨烯薄膜可用于提取大氣層中的氫,暗示著該材料結(jié)合燃料電池更容易從空氣中提取氫。麻省理工學(xué)院的Karnik教授在評論中指出這項最新研究證實該在理論上已經(jīng)達到美國能源部設(shè)定的2020年質(zhì)子交換膜輸運性能目標(biāo)。
這項突破性研究,為人類認知石墨烯等材料特性帶來全新發(fā)現(xiàn),并有望為燃料電池和氫相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域帶來革命性的進步。
也許技術(shù)還不成熟,距離應(yīng)用還有一段距離,但這種突破注定會在近幾年發(fā)生。對于傳統(tǒng)能源來說,這種費效比新能源對石油也是一個不小的打擊。