石墨烯为锂电池性能突破带来无限可能?石墨烯电池价格分析

来源:石墨烯电池   2019-11-11  阅读数:

  石墨烯为锂电池性能突破带来无限可能?石墨烯电池价格分析。石墨烯的出现为锂离子电池高性能的突破带来了可能,从而为高容量、高倍率、长寿命的锂离子电池材料的研究掀起新一轮研究热潮。石墨烯电池继“纳米材料”之后又一个被吹上天的材料,被称作是“黑金”。那么如果把石墨烯电池应用在汽车上那将会是技术的进步。

石墨烯

  据麦肯锡公布的Bloomberg New Energy Finance估计,汽车电池组的平均价格已从2010年的每千瓦时1,000美元降至去年每千瓦时230美元左右。这对汽车的价格有多大影响?一个很大的影响!以特斯拉Model S为例:美国最受欢迎的电动车电池容量在75到100千瓦时之间。如果您决定使用100千瓦时的车型,那么该车的电池价格现在约为23,000美元,而几年前则为100,000美元。虽然价格不是阻止人们转向电动汽车的唯一因素,但如果它们不那么昂贵,肯定会有所帮助。如果电池价格在未来几年继续下降。

  在电池领域,当用石墨烯增强时,传统的电池电极材料(和预期的电极材料)显著改善。石墨烯可以制造轻便、耐用且适合高容量储能的电池,并缩短充电时间。它将延长电池的使用寿命,这与涂覆在材料上或添加到电极中以实现导电性的碳量负相关,并且石墨烯增加导电性而不需要常规电池中使用的碳量。

  石墨烯可以以各种方式改善诸如能量密度和形成的电池属性。通过将石墨烯引入电池的阳极并利用材料的导电性和大的表面积特性来实现形态优化和性能,可以增强锂离子电池。还发现,制造混合材料对于实现电池增强也是有用的。例如,氧化钒(VO2)和石墨烯的混合物可以用在锂离子阴极上,并且允许快速充电和放电以及大的充电循环耐久性。在这种情况下,VO2提供高能量但导电性差,这可以通过使用石墨烯作为一种结构“骨架”来解决,在其上连接VO2 – 产生具有提高的容量和优异的导电性的混合材料。另一个例子是LFP(磷酸铁锂)电池,这是一种可充电的锂离子电池。它具有比其他锂离子电池更低的能量密度,但具有更高的功率密度(电池提供能量的速率的指示)。使用石墨烯增强LFP阴极使得电池重量轻,充电速度比锂离子电池快,并且比传统LFP电池具有更大的容量。

  石墨烯价格昂贵,成本较高,所以在制造石墨烯电池时,以目前的工艺和技术暂时是无法降低石墨烯电池价格的。

  虽然石墨烯在锂电池中的应用目前并不可观,但今天的石墨烯并不等同于未来的石墨烯。马克思唯物辩证法的哲学思想中提出:新事物的发展经历着由小变大,由不完善到完善的过程,人们对新事物的认可也有一定过程,事物的发展方向虽然道路曲折迂回,但终归是前进的和上升的。