未來你可以把電池穿在身上了嗎，石墨烯電池研究新進(jìn)展！
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-31 12:22
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電池似乎是電動(dòng)汽車普及的一個(gè)限制因素，電動(dòng)汽車使用的電池又大又重，它們是汽車中最昂貴的部件之一，與汽油動(dòng)力、汽車相比，它們的行駛里程有限。這些電池充電需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且速度很慢。為了解決這個(gè)問題，許多人都在尋找石墨烯電池作為解決方案。石墨烯電池可以通過許多不同的方式改進(jìn)現(xiàn)有的電池技術(shù)，比如提高電池的使用壽命和性能。
超級(jí)電容器石墨烯
超級(jí)電容器由兩層石墨烯組成，中間有一個(gè)電解質(zhì)層。這部電影很強(qiáng)大，非常的薄，并且能夠在很短的時(shí)間內(nèi)釋放大量的能量，這是至關(guān)重要的。超級(jí)電容在短時(shí)間內(nèi)提供高功率輸出，這意味著汽車的加速速度和充電時(shí)間僅需幾分鐘，而標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)汽車電池則需要幾個(gè)小時(shí)。
普通電池占據(jù)了大量的空間，而超級(jí)電容膜則可以集成到車輛的多個(gè)區(qū)域，如車身面板、車頂、地板和門。超級(jí)電容器可以為車輛提供所需的能量，同時(shí)使車輛本身更輕。
基于石墨烯的超級(jí)電容薄膜將能夠在幾分鐘內(nèi)完全充電，而不是傳統(tǒng)電池所需要的幾個(gè)小時(shí)。但是，盡管它可能比標(biāo)準(zhǔn)電池更快地充電和釋放能量，但它們目前的能量卻不那么大。這是科學(xué)家們希望通過進(jìn)一步研究改變的一個(gè)方面。“未來,希望即將開發(fā)的超級(jí)電容器存儲(chǔ)更多的能量比鋰電池,同時(shí)保留的能力釋放能量快10倍——這意味著汽車可以完全由超級(jí)電容器的車身。在一次充電之后，這輛車應(yīng)該能跑到500公里(310英里)——類似于汽油動(dòng)力車，是目前電動(dòng)汽車的兩倍多。”
因?yàn)槌?jí)電容器是由石墨烯制成的，一層碳只有一個(gè)原子厚，所以薄膜是一個(gè)更生態(tài)的選擇。此外，由于碳的來源比傳統(tǒng)電池中的鋰更容易獲得，隨著時(shí)間的推移，它可能會(huì)變得相當(dāng)經(jīng)濟(jì)，而且生產(chǎn)變得更加普遍。鋰離子電池的價(jià)格不能大幅降低，因?yàn)殇嚨膬r(jià)格仍然很高。這項(xiàng)技術(shù)并不依賴于金屬和其他有毒物質(zhì)，所以如果需要處理的話，它是環(huán)保的，石墨烯是熱能和電能的優(yōu)良導(dǎo)體。石墨烯也具有化學(xué)惰性，它的表面積很大，但仍然很靈活，而且非常輕。石墨烯通常被認(rèn)為是可持續(xù)和環(huán)保的，有許多不同的可能應(yīng)用。石墨烯電池是一種由石墨烯制成的新型電池，它是一種蜂窩狀的碳原子薄片。隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)份額的增加，新的電池技術(shù)正在被應(yīng)用，以提高其行駛里程和效率。石墨烯電池是一種可以應(yīng)用于電動(dòng)汽車的新技術(shù)。
在電子領(lǐng)域，電池是非常重要的一部分，畢竟沒有電池就無法驅(qū)動(dòng)電子產(chǎn)品，電池就相當(dāng)于一個(gè)人的心臟。因此提升電池性能變得非常重要了，目前的主流鋰電池已經(jīng)稱霸電池多年，但是鋰電池技術(shù)一直沒有太大提升，充電速度，電池容量，環(huán)境污染，安全性已經(jīng)嚴(yán)重限制高科技應(yīng)用。因此石墨烯電池受到企業(yè)科研者親睞，紛紛研究取代鋰電池。
石墨烯是一種二維材料，是目前世界上最薄也最堅(jiān)硬的材料，導(dǎo)電性導(dǎo)熱性也是世界最一，硬度超過了磚石，斷裂強(qiáng)度是鋼的100倍。目前有許多國(guó)家都在積極研發(fā)石墨烯電池技術(shù)，像中國(guó)高超科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種鋁-石墨烯電池。這種電池壽命超長(zhǎng)，每天充電5次，也能充140年，充電速度超快，安全性好，在零下40℃到高溫120℃都能正常工作，電芯放于明火中都不會(huì)爆炸起火，還具有非常好的柔韌性，在柔性電子產(chǎn)品擁有巨大潛力。像韓國(guó)的石墨烯球電池，電池容量提升了45%，充電速度提升5倍，12分鐘就能充滿電。像美國(guó)菲斯科豪華電動(dòng)汽車采用了石墨烯固態(tài)電池，充電9分鐘就能行駛208公里，滿電可續(xù)航640公里，而這款電動(dòng)汽車2019年就會(huì)上市。據(jù)相關(guān)人員透露，菲斯科已經(jīng)可以將續(xù)航提升到800公里，并且在一分鐘內(nèi)充滿電。當(dāng)然這只是實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，應(yīng)用到實(shí)際還需要一些時(shí)間。
石墨烯電池，雖然采用了最優(yōu)異最具潛力的材料，但是想要走出實(shí)驗(yàn)室，落實(shí)到實(shí)際還需要時(shí)間，如何將石墨烯材料大批量性能穩(wěn)定生產(chǎn)還需要改進(jìn)。重慶元石盛石墨烯產(chǎn)業(yè)有限公司的透明導(dǎo)電膜已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；B續(xù)高性能生產(chǎn)。石墨烯，被認(rèn)為未來最具潛力的材料，并不僅僅應(yīng)用于電池，在其他海水淡化，航空航天，柔性顯示，超敏傳感，生物科技，復(fù)合材料，芯片等。
