“石墨烯+”電池：能讓電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航翻兩倍嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-04 11:00
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一直以來，電池續(xù)航是阻礙電動(dòng)汽車發(fā)展的一大難關(guān)。而在浙江寧波，這一“續(xù)航魔咒”正被打破，新的研究技術(shù)有望解決電動(dòng)汽車的“里程（參配、圖片、詢價(jià)） 焦慮”。
記者從中科院寧波材料所獲悉，近日該所研究團(tuán)隊(duì)利用石墨烯研制出千瓦級鋁空氣電池，其能量密度是當(dāng)前商業(yè)化鋰離子動(dòng)力電池的4倍以上，1公斤鋁就能讓電動(dòng)汽車跑60公里，讓電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航翻兩倍，在電動(dòng)汽車增程器方面具有誘人的市場前景。
寧波研制出“石墨烯+”電池：讓電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航翻兩倍
圖為該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)
據(jù)悉，該電池系統(tǒng)能量密度高達(dá)510Wh/kg、容量20kWh、輸出功率1000W。通過實(shí)際演示顯示，而該系統(tǒng)可同時(shí)為一臺電視機(jī)、一臺電腦、一臺電風(fēng)扇以及10個(gè)60W照明燈泡供電，初步驗(yàn)證了該鋁空氣電池系統(tǒng)的發(fā)電供電能力。
浙江省石墨烯應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任劉兆平介紹，如果將該電池用于新能源汽車上，可使車身輕盈，大大提高續(xù)航里程；如果用于手機(jī)充電寶上，則可大大提高輸出電量。此外，傳統(tǒng)通訊基站酸鉛蓄電池3—4年更換一次，而寧波材料所研發(fā)的鋁空氣電池儲(chǔ)存時(shí)間約15年，電池壽命要長得多。
“正是擁有能量密度高、價(jià)格低廉、資源豐富、綠色無污染、放電壽命長等優(yōu)勢，鋁空氣電池在通訊基站備用電源與電動(dòng)汽車增程器應(yīng)用方面具有誘人的市場前景。”劉兆平說。
寧波研制出“石墨烯+”電池：讓電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航翻兩倍
圖為該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)
近年來，全球范圍的金屬空氣電池研究一直沒有停下腳步，但其產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍面臨諸多技術(shù)瓶頸，比如，電極功率密度有待提升、難以滿足高功率輸出與陽極利用率不高等。
而石墨烯這一“工業(yè)魔術(shù)”則讓該項(xiàng)研究有了新的突破。中科院寧波材料所動(dòng)力鋰電池工程實(shí)驗(yàn)室高級工程師薛業(yè)建告訴記者，他們采用石墨烯復(fù)合錳基氧化物催化劑以及新型石墨烯基高效空氣陰極將單體電池功率密度了提高25%，大幅度提升了金屬空氣電池綜合性能。
電動(dòng)車一直是城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)里的一道獨(dú)特風(fēng)景，雖然使用條件很低，但是它所受限制也同樣不少。電動(dòng)車電池便是嚴(yán)重影響電動(dòng)車使用的一大關(guān)鍵，傳統(tǒng)鋰電池不管是使用壽命還是充電時(shí)間都一直為人所詬病，而新型的石墨烯電池在各方面卻明顯遠(yuǎn)勝于它，那么石墨烯電池能否用作電動(dòng)車電池呢？石墨烯電池又是否可以取代鋰電池于電動(dòng)車的地位呢？
單從使用角度而言，石墨烯電池完全能勝任鋰電池在電動(dòng)車中所起的作用，它有著更大的存儲(chǔ)容量以及更快的充電速度，并且在高溫下也比鋰電池更為耐用。因此，石墨烯電池作為電動(dòng)車電池是毫無問題的。
雖然在諸多理論性能方面石墨烯電池相比鋰電池更為出色，但各種因素的限制，它依然無法取代鋰電池于電動(dòng)車的地位。
首先石墨烯電池的造價(jià)極為高昂，作為原材料的高導(dǎo)電石墨烯目前1克售價(jià)高達(dá)600元，被稱作“黑金子”的石墨烯電池多應(yīng)用在航空航天以及移動(dòng)設(shè)備等領(lǐng)域，親民的電動(dòng)車只能對其望而興嘆。
其次，石墨烯電池的制作工藝仍然不夠成熟，目前僅處于實(shí)驗(yàn)室階段的它無法達(dá)到量產(chǎn)的地步，石墨烯電池投入電動(dòng)車市場在中短期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)。
另外相比于石墨烯電池，作為電池發(fā)展結(jié)晶的鋰電池依舊有著諸多的優(yōu)勢，不論是市場還是技術(shù)都更為完善，石墨烯電池更可能以一種全新的技術(shù)融入鋰電池中，推動(dòng)電池革命的進(jìn)程。
總體而言，石墨烯電池雖然在性能方面遠(yuǎn)勝傳統(tǒng)鋰電池，但是在電動(dòng)車電池領(lǐng)域的應(yīng)用上還是無法取代鋰電池的地位。盡管如此，石墨烯電池的研發(fā)也仍在繼續(xù)，工藝的簡化與材料的優(yōu)化都是其重點(diǎn)，未來用作電動(dòng)車電池也可能不是夢想喲。
