電動汽車最核心的電池技術(shù)，新型技術(shù)石墨烯電池
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-04 09:55
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新能源汽車最核心的電池技術(shù)。目前，市場上主流的鋰電池，主要是傳統(tǒng)鈷酸鋰電池，就算是特斯拉用的三元鋰電池，其實也是含鈷的。但你可能不知道，鈷這個元素全球已探明的鈷礦儲量僅為700多萬噸，而剛果(金)、澳大利亞和古巴這3個國家的儲量就占到了全球總儲量的70%。這其中剛果(金)就占了一半，所以每次這個國家發(fā)生什么社會不穩(wěn)定的事件，鈷價就會大幅上漲。
咱們中國的鈷元素的儲量極少，只占世界總存儲量的1%，所以在價格上就受制于人。所以，尋找不使用鈷，同時又能提高鋰電池能量密度、功率密度以及適用溫度廣的電池技術(shù)非常迫切。
這其中一個機(jī)會就是這些年一直炒得沸沸揚揚的石墨烯電池，現(xiàn)在，無論在美國還是在中國，其實都投入了大量的精力、人力、物力，進(jìn)行石墨烯電池的商業(yè)化探索。
比如2017年11月，三星先進(jìn)技術(shù)研究院，英文縮寫叫 SAIT，他們研制出了一種“石墨烯球”，基于這種技術(shù)，研究人員能把鋰電池的容量提高45％，充電速度提高5倍，只需要10幾分鐘就能充滿電。這項突破，很有希望成為下一代電池技術(shù)。
當(dāng)然，從科研突破到產(chǎn)品上市，最少也要5年，也就是說，這種“石墨烯球”技術(shù)，至少5年內(nèi)市面上還見不到。
對比摩爾定律，電池性能的提升每年大概只在3%左右。這個速度其實比起芯片的更新速度還是慢了不少，但隨著電池新技術(shù)的發(fā)展，也呈現(xiàn)出了加速發(fā)展的趨勢。
但同時，創(chuàng)業(yè)者也必須意識到電池技術(shù)研發(fā)中的困境，也就是壽命、能量密度和充電時間，這三者不容易兼顧。
原因在于，快充會破壞電池活性材料，所以導(dǎo)致壽命短。但長壽命電池又一般都有比較差的能量密度。如果想要在這三者之間把握好平衡的話，就需要大量的資金密集地投入，而這往往是大公司才可以做到的。
由于鋰電池的限制性環(huán)節(jié)在于稀缺的鈷礦，因此，迫切需要尋找不含鈷，同時能提高能量密度，功率密度以及適用溫度廣的電池技術(shù)，目前石墨烯電池的商業(yè)化正在探索中，建議電池領(lǐng)域相關(guān)從業(yè)者密切跟蹤進(jìn)展。
電池似乎是電動汽車普及的一個限制因素，電動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，與汽油動力、汽車相比，它們的行駛里程有限。這些電池充電需要很長時間，而且速度很慢。為了解決這個問題，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。
超級電容器石墨烯
超級電容器由兩層石墨烯組成，中間有一個電解質(zhì)層。這部電影很強(qiáng)大，非常的薄，并且能夠在很短的時間內(nèi)釋放大量的能量，這是至關(guān)重要的。超級電容在短時間內(nèi)提供高功率輸出，這意味著汽車的加速速度和充電時間僅需幾分鐘，而標(biāo)準(zhǔn)的電動汽車電池則需要幾個小時。
普通電池占據(jù)了大量的空間，而超級電容膜則可以集成到車輛的多個區(qū)域，如車身面板、車頂、地板和門。超級電容器可以為車輛提供所需的能量，同時使車輛本身更輕。
基于石墨烯的超級電容薄膜將能夠在幾分鐘內(nèi)完全充電，而不是傳統(tǒng)電池所需要的幾個小時。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方面。“未來,希望即將開發(fā)的超級電容器存儲更多的能量比鋰電池,同時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)——類似于汽油動力車，是目前電動汽車的兩倍多。”
因為超級電容器是由石墨烯制成的，一層碳只有一個原子厚，所以薄膜是一個更生態(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，隨著時間的推移，它可能會變得相當(dāng)經(jīng)濟(jì)，而且生產(chǎn)變得更加普遍。鋰離子電池的價格不能大幅降低，因為鋰的價格仍然很高。這項技術(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。隨著電動汽車市場份額的增加，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)用于電動汽車的新技術(shù)。
