我國研發(fā)成功充電10分鐘就可以使電動汽車行駛1000公里的動力電池
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-04 10:14
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汽車電動化是發(fā)展趨勢。然而電動汽車續(xù)航里程短一直是電動汽車難以大面積推廣的主要原因。
這一短板近期有望得到解決，據(jù)人民日報消息：浙江大學高分子科學與工程學系高超團隊，研制出了一種新型石墨烯-鋁電池！這種電池充電10分鐘就可以使電動汽車行駛1000公里。
這種電池正極是石墨烯薄膜，負極是金屬鋁。只要把兩片“薄膜”串聯(lián)在一起，就能點亮一組LED燈。它還具備柔性特征，導致其彎折一萬次，容量仍然可以保持最佳。
經(jīng)測試，它在25萬次充放電循環(huán)后仍能保持91%的容量；可以在零下40攝氏度到120攝氏度的環(huán)境中工作，可謂既耐高溫，又抗嚴寒。而在零下30攝氏度的環(huán)境中，這種新型電池能實現(xiàn)1000次充放電性能不減，而在100攝氏度的環(huán)境中，它能實現(xiàn)4.5萬次穩(wěn)定循環(huán)。
這種電池用在手機上，快速充電可1.1秒內(nèi)充滿電，其使用壽命如果智能手機每天哪怕充電10次，也能用上近70年。
作為地殼中含量最豐富的金屬元素，鋁廉價且安全環(huán)保，在電池制備中是一種理想的負極材料。但是多年來，受制于相匹配的正極材料遲遲不出現(xiàn)，鋁電池的整體性能難以得到發(fā)揮。引入石墨烯后，這一問題迎刃而解。
石墨烯只有一個碳原子的厚度，是由碳原子組成的平面薄膜，厚發(fā)絲的20萬分之一，強度是鋼的200倍，是世界上已知的最輕最薄、最強的材料，被譽為“黑金”，“新材料之王”。
因為石墨烯有著無與倫比的性能和優(yōu)勢，被許多國家列為頭號技術(shù)研發(fā)。目前全球已有超過200個機構(gòu)和1000多名研究人員從事石墨烯研發(fā)！
浙江大學高分子科學與工程學系高超團隊以石墨烯作為鋁電池的正極材料，使鋁電池的性能得到空前提高，無疑具有里程碑意義。
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，而標準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，盡管它可能比標準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。這是科學家們希望通過進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，它可能會變得相當經(jīng)濟，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)良導體。石墨烯也具有化學惰性，它的表面積很大，但仍然很靈活，而且非常輕。石墨烯通常被認為是可持續(xù)和環(huán)保的，有許多不同的可能應用。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)正在被應用，以提高其行駛里程和效率。石墨烯電池是一種可以應用于電動汽車的新技術(shù)。
