石墨烯锂电池研制成功
近几年来,世界各国范围的金属空气电池研究一直都没能停下来脚步,但其产业发展仍面临着众多技术瓶颈期,例如,电极功率密度尚需提高、无法满足高功率输出与阳极利用率不高等。下边我们一起来看看石墨烯锂电池研制成功这则消息。
据中国新闻网12月20日消息,超级电容器,是介于传统电容器和电池之间的一种电化学储能装置。主要是因为具有功率密度高、循环寿命长、安全靠谱等特点,现在已经大量应用于混合电动汽车、大功率输入设备等多个领域。殊不知,超级电容器并非“完美”,其关键问题在于,能量密度低。如何让超级电容器具有高功率、高能量,一直以来科学家们并没能找到理想材料。
黄富强详细介绍,与传统电极材料相比,石墨烯有四大突出优势:其一,高比表面积更加有利于产生高能量密度;第二,超高导电性更加有利于保持高功率密度;第三,化学结构丰富更加有利于引入赝电容,提高能量密度;最后,特殊的电子结构更加有利于优化结构与使用性能关系。
根据反复试验、设计、合成,黄富强团队发现,氮掺杂有序介孔石墨烯的使用性能表现最佳。不仅能实现高能量密度、高功率密度,而且还可以根据使用水基电解液,做到无毒、环保、价格低廉、安全靠谱。
石墨烯电池的优缺点
优点:
1、储电量是现阶段市场最好产品的三倍。一个锂电池(以最先进的为准)的比能量数值为180wh/kg,而一个石墨烯电池的比能量则超过600wh/kg。
2、用此电池保证电力的电动车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。
3、使用期限长。其使用期限是传统方式氢化电池的四倍,是18650锂电池的两倍。
4、重量较轻。石墨烯的特性使得电池的重量可以减少为传统方式电池的一半,这样可以提高装载该电池的机器的效率。
5、产品成本低。生产这种电池的公司表示,它的成本将比锂电池低77%。稳定型高,电池寿命长,充电速度比较快;
缺点:
传统方式导电碳/石墨很便宜,都是论吨卖的,而石墨烯太贵。一克上千的价格,这不是一般企业能够承受得了的。而数年前,石墨烯的价格曾高达每克5000元,远超黄金价格,一般消费者也难以承受,这便是石墨烯电池的缺点。