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石墨烯电池的优缺点(石墨烯电池的优缺点)

1、石墨烯电池的优缺点

大家在买电动车时,都会遇到这样的一个问题,那就是同款车型拥有多种不同种类的电池可以选配。对此,经常有用户问我这样的问题,那就是买电动车,选锂电池好,还是石墨烯电池好?对于这个问题,我的答案是选择石墨烯电池更好,为什么这么说呢?下面来详细分析一下。

首先,我们来看石墨烯电池。其性质是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性而打造出的一种新能源电池。而这种电池最大的优点就是储电量高,这意味着电池续航能力可得到最大程度提升。另外,这类电池还有一大优点就是充电时间快,支持快充。而重量方面,仅为传统铅酸电池的一半,且使用寿命比锂电池还长。

不过,石墨烯电池也有缺点,那就是由于目前市场上的石墨烯电池并不是纯石墨烯电池,而只是利用了部分石墨烯技术,因此性能方面会略有下降。此外,石墨烯电池的制造工艺要求也比较高。

2、石墨烯电池的优缺点

其次,我们来看锂电池。其与普通电池相比,拥有能量密度高、输出功率大、充电效率高、使用寿命长等特点。不过,这类电池存在一个缺点,那就是稳定性差,容易出现自燃的情况,另外这类电池价格也高。

综上来看,如果是纯石墨烯电池,在各项性能方面是要优于电动车锂电池的。但考虑到目前的石墨烯电池产品只是部分利用石墨烯技术,因此性能方面应该和锂电池相当。而价格方面,从天能、超威、京球推出的电池产品来看,两种电池价格相差也不是很大。不过,还是需要注意的是,石墨烯电池要比电动车锂电池更稳定,安全性更高,因此选择石墨烯电池更具优势。

与石墨相比,不具有层状结构的石墨烯用作锂电负极的产业化前景不乐观。从目前技术发展阶段来看,石墨烯电池尚未出现。

3、石墨烯电池的优缺点

我们知道,锂电池由正极、负极、隔膜、电解液四大材料构成,目前主要应用的负极材料为石墨。而石墨烯是从石墨中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度(0.35纳米)的二维晶体,各项性能优于石墨,具有极强导电性、超高强度、高韧性、较高导热性能等,被誉为“新材料之王”。人们希望其取代石墨充当电池负极,或者用于锂电池其他关键材料,以期将锂电池的能量密度和功率密度大幅提高。

此外,从专业的角度,电池即便以关键材料命名,也一般遵循“正极—负极活性材料”的规则,锂电池的充放电,由锂离子在正、负极材料中的嵌入和脱出来完成。因此,如果命名为石墨烯电池,则石墨烯应该是主要的电极材料,但现在石墨烯类似添加剂,在电池中的主要作用是提高电极的导电性或者导热/散热特性,并不是电池正负极的活性材料。因此并不能将这样的电池命名为石墨烯电池,而将之称为石墨烯基锂电池则更准确。

“从目前技术发展阶段来看,石墨烯电池尚未出现。石墨具有层状结构,这种结构给锂离子的嵌入设置了一个闸口,是锂电池具有充放电平台和高库仑效率的决定因素,也是其成为锂电池关键材料的重要因素之一。”杨全红说,相比而下,不具有层状结构的石墨烯用作锂电负极的产业化前景不乐观,纯石墨烯的充放电曲线与硬碳和活性炭材料非常相似,还有首次循环库仑效率低、没有充放电平台及循环稳定性差的缺点。因此,目前纯的石墨烯不存在取代石墨类材料直接用作锂电池负极的可能性。但石墨烯基复合材料有可能作为高性能电极材料推动锂电池产业的发展。

4、石墨烯电池的优缺点

“5G时代来临,人们迫切需要电池能够做到快速充放电、热传导快、能量密度高等性能。不可否认的是,‘添加剂’石墨烯能够使锂电池性能明显提升,部分解决目前的产业瓶颈。”杨全红表示。

据介绍,碳导电剂对于锂电池必不可少,但大量非活性、轻组分的碳导电剂会降低电池体积能量密度(单位体积储存的能量),这成为锂电池发展的重要瓶颈。杨全红说,将石墨烯用作锂电池导电剂,可以极大增加碳导电剂的单位碳原子导电效率,一改碳黑等传统导电添加剂“点—点”接触模式为“面—点”接触模式,可以构建“至柔至薄至密”的导电网络,大幅降低不贡献容量的碳导电剂用量,解决碳导电剂用量与高能量需求之间的矛盾,显著提高电池的体积能量密度和充放电性能。

此外,由于石墨烯具有良好的热传导性质,目前主流手机厂商将石墨烯作为散热材料使用。作为热量的优良导体,石墨烯同高活性物质的有效接触、保护,一方面可降低电解液在其表面的副反应放热;另一方面对其充放电,特别是快速充放电产生的大量热可实现有效的热传递,降低电池工作过程中的热隐患与热失控,让整个电池体系的热循环更稳定。

5、石墨烯电池的优缺点

迅猛发展的电动汽车和3C电子等移动智能终端应用,要求二次电池具有尽量小的体积和尽量高的体积能量密度。纳米技术使二次电池的质量能量密度和充放电速度大幅提高,但体积能量密度却很难通过纳米化技术提高。杨全红表示,纳米材料的致密化是使电极材料同时具有高的质量和体积性能的必由之路。石墨烯是碳材料的基本结构单元,近期的研究表明,基于胶体化学的石墨烯致密化技术,可以实现多孔碳纳米材料的致密化,就像将膨化食品转化为压缩饼干。这种技术在锂电池中最直接的应用就是,可以实现高性能硅碳电极的致密化,使单位体积锂电池的容量大幅增加,为消除电动汽车的里程焦虑和3C电子等智能终端电池的小型化提供解决方案。这可能成为未来石墨烯在提高锂电池性能方面的重要应用。

当今的移动世界已离不开锂电池。美国阿贡国家实验室能源存储联合研究中心负责人乔治·克拉布特里曾说:“这是有史以来最好的电池技术。”不过,许多研究者认为,锂电池的能量密度已经接近其天花板。

据《科学美国人》杂志介绍,全球科研工作者正在努力探索不同的技术路线,如锂硫电池、镁电池、空气电池、液流电池等。

6、石墨烯电池的优缺点

2013年,美国化学工程师埃尔顿·凯恩斯基于锂—硫技术研制出一种仅硬币大小的新型化学电池,在美国劳伦斯伯克利国家实验室经历1500次充放电循环后,电池容量只损失一半。据介绍,由于金属锂负极的使用,理论上锂—硫电池能量密度是锂电池的5倍多。制造电池的PolyPlus公司在实践中发现,增加硫和减少电解液会使电池更容易坏掉。不过英国Oxis能源公司看好锂—硫电池的前景,正在努力开发高能量密度且可应用于电动汽车的锂—硫电池。

一些研究者认为,相比锂,下一代电池应该使用更重的元素,比如镁。相比于一价的锂离子,二价的镁离子能携带两个电荷,这意味着可以释放的电能提高了一倍。不过,携带两个电荷的镁离子移动速度缓慢,难以通过电解液和电极,就像是在黏稠的糖浆中穿行。

美国劳伦斯伯克利国家实验室材料科学家克里斯廷·佩尔松和麻省理工学院材料科学家赫布兰德·塞德成立Pellion技术公司研发高容量镁电池。其2013年底公开的一大批专利表明,他们正在研发更开放的电极结构,促进镁离子快速传输。各大电子产品公司包括丰田、LG、三星和日立等,都在研发类似的镁电池。华 凌

7、石墨烯电池的优缺点

电动车有诸多优点,所以深受广大车主的欢迎,不过电动车也有缺点,主要是电动车的电池不耐用。最近几年,刚更换的电动车电池使用两年左右,就需要再次更换,令很多车主非常苦恼,在更换电池的时候,商家会推荐更换石墨烯电池,但是很多人刚刚更换了石墨烯电池就后悔,这是为什么呢?行内人告诉你三个原因。

2019年电动车新国标标准推出以后,由于限重的原因,电池厂家对电池进行减重,由原来单块电池7.5公斤左右减至当前6~6.5公斤,所以电池出现不耐用的情况。

到电动车维修点更换电池的时候,如果你问更换哪种电池更耐用,商家一般会极力推荐石墨烯电池,商家会说石墨烯电池内置石墨烯材料,所以电池更耐用、续航里程会更远等等,说出石墨烯电池的一大堆优点。

8、石墨烯电池的优缺点

不过当用户更换了石墨烯电池以后,很多人因为刚刚更石墨烯电池就后悔,这是为什么呢?行内人说出了3个原因。

很多人在更换了石墨烯电池后,发现石墨烯电池与自己期望值有很大的差距,与商家的宣传也不一样,所以很多人会后悔,行内人告诉你,不要更换石墨烯电池的3个原因。

在更换电池的时候,一些不良商家会扩大什么蓄电池,说石墨烯电池比普通铅酸电池续航里程远,但是车主在更换了什么蓄电池后,发现续航里程与普通铅酸电池几乎是一样的。

9、石墨烯电池的优缺点

电动车的续航里程与电池容量有关,与电池的类型没有关系,无论是普通的铅酸电池、石墨烯电池还是锂电池,只要电池的容量一样,那么电动车的续航里程也是差不多的。

一些仔细的车主可以发现,天能与超威电池,无论是低端电池还是高端电池,都标上了石墨烯的字样,石墨烯已经被电池厂家玩坏了,并不是所有的电池都叫石墨烯电池。

在官方的宣传资料页面中,我们可以发现,一些低端的石墨烯电池,官方明确循环次数为400~600次,这与普通的铅酸电池使用寿命差不多,所以说低端的石墨烯电池使用寿命并不比铅酸电池长。

10、石墨烯电池的优缺点

在更换电池的时候,石墨烯电池与普通的铅酸电池相比较,石墨烯电池价格会更高一些,即使一些低端的石墨烯电池,价格也要比普通的铅酸电池高100~200元,高端的石墨烯电池,价格自然会更高一些。

既然续航里程不比普通的铅酸电池远,使用寿命也不比普通的铅酸电池更长,那么电池的价格更高一些,这就拉低了石墨烯电池的性价比,用户在更换了以后发现自己多花了钱。

现在电动车的电池出现不耐用的情况,这主要是由于减重的原因造成的,所以在更换电池的时候,同样型号的电池,只要电池的重量够重,那么电池就会更耐用一些,电池的使用寿命就会更长,如果想要更远的续航里程,只能考虑更换更大容量的电池,并不会因为选择了石墨烯电池,会延长电池的使用寿命与续航里程,只是白白的多花了钱。