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博文电池锂电池石墨烯产业方兴未艾

发布时间:2020-08-13 17:42:33 阅读: 来源:颚式破碎机厂家

产业化方兴未艾   虽然目前国内针对石墨烯材料的研发进展多有滥美之词,但这并不妨碍石墨烯在锂电池应用方面的巨大前景。   康飞宇告诉《高工锂电》,目前石墨烯在锂电池应用领域的研究主要集中在两个方面:产业化方兴未艾   虽然目前国内针对石墨烯材料的研发进展多有滥美之词,但这并不妨碍石墨烯在锂电池应用方面的巨大前景。   康飞宇告诉《高工锂电》,目前石墨烯在锂电池应用领域的研究主要集中在两个方面:

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产业化方兴未艾

虽然目前国内针对石墨烯材料的研发进展多有滥美之词,但这并不妨碍石墨烯在锂电池应用方面的巨大前景。

康飞宇告诉《高工锂电》,目前石墨烯在锂电池应用领域的研究主要集中在两个方面:一个是电极复合材料,另一个是导电添加剂。

在正极材料方面,通过喷雾干燥方法可获得磷酸铁锂、石墨烯复合正极材料。由石墨烯形成的三维导电网络与磷酸铁锂纳米颗粒紧密结合,极大提高了电极材料的电导率。同时,复合材料中的多孔结构又满足了锂离子快速迁移的需要,因此石墨烯改性磷酸铁锂材料的倍率性能和循环稳定性均较传统的热解碳包覆改性有了显著提升。

而采用石墨烯材料的新型锂离子电池导电剂能够大幅降低电池内阻,提高电池散热性能,因此可显著提升电池倍率性能和循环寿命,同时可有效降低导电剂用量,从而提高电池容量。研究表明,添加1%石墨烯导电剂的磷酸铁锂电池性能已和添加2%碳纳米管导电剂的电池相当。

与此同时,现阶段锂电池的一个突出矛盾就是能量密度低,且进步缓慢。电池的能量密度指单位体积或质量所储存的电能。能量密度越高,产品使用时间越长,体积也越小而轻便。

锂电池另一致命的缺点是,使用寿命也不尽如人意。纯电动车的电池系统是由多个单体电池串并联组成电池组,再由若干电池组形成的电池包。北京化学试剂研究所高级工程师廖红英表示,就像“木桶原理”,性能最弱的单个电池决定了这个电池包的寿命,“若有一个害群之马,整个电池包可能就会停止工作”。在纯电动车的制造成本中,电池占到4 0%~6 0%。一般汽车是1 5年的使用寿命,纯电动车中锂电池的使用年限仅5年。

一辆普通家用轿车的价格约10万元,如果购买相同配置的纯电动车,则要再支付10万元的电池成本,这让消费者难以接受。

电动自行车领域也是这样,虽然锂电池的能量密度、循环充电次数都大大优于铅酸电池。但铅酸电池的更换成本平均为450元左右,锂电池则为1000元左右,因此锂电池仅占据了3%左右的市场份额。

“石墨烯材料在锂离子电池中的应用则会极大地改善这种现状,在提高电池能量密度的同时,将极大的提升电池倍率性能和循环寿命。”康飞宇表示,随着石墨烯材料在锂离子电池应用的研究中不断取得突破,在不久的将来,动力锂电池技术上存在的一些缺陷终将会迎刃而解。

根据高工锂电研究院(GBII)发布的最新研究报告显示,中国是世界上除日本外最大的锂电池生产国及主要消费国,2012年市场规模达到640亿元。其中笔记本电脑占29%,手机占36%,为最大应用领域。但是,动力锂电池只发展了十年时间,仍处于早期的幼稚阶段。

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