石墨烯電池與超級電容器誰是儲能界未來你知道嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-07 16:29
點擊量：次
我們對于石墨烯已不再陌生，作為“萬用材料”石墨烯被廣泛使用。而近期石墨烯鋰電池的出現(xiàn)更是讓儲能行業(yè)狂歡，由西班牙科學(xué)家研制出的石墨烯鋰電池?fù)?jù)說充電完成只需8分鐘，電池續(xù)航能到1000英里，秒殺傳統(tǒng)汽油車，這為新能源汽車發(fā)展帶來了巨大的想象空間，石墨烯鋰電池因此被稱為“超級電池”。
不過遺憾的是，這項技術(shù)普及到汽車身上仍舊需要時間。首先鋰電池的技術(shù)需要改進(jìn)，其次作為新興材料，石墨烯的制備對于國內(nèi)產(chǎn)業(yè)來說仍舊具有難度。于是業(yè)界有專家將目光聚焦到另外一種技術(shù)上，那就是出現(xiàn)已久而備受忽視的超級電容器。
作為儲能器件的一種，超級電容器在充放電過程中釋放的能量巨大，但功率卻只有同重量普通電容器的十分之一。由于超級電容器充放電過程是物理變化，與化學(xué)變化的鋰電池充放電過程相比，超級電容器可以快成快放，不用擔(dān)心損傷電池。因此業(yè)界專家認(rèn)為其以上優(yōu)勢可以取代鋰電池成功搭載在新能源汽車中。
超級電容器目前已被使用在城市公交與乘用轎車領(lǐng)域，然而因為超級電容器體積大售價高，因此在應(yīng)用于新能源汽車時容易遭遇限制。與石墨烯鋰電池需要提高鋰電技術(shù)與石墨烯產(chǎn)能一樣，未來超級電容器要想進(jìn)一步發(fā)展，則需要提高性價比：如何在相同體積情形下，提高超級電容器價值?
而自打索尼公司1991年發(fā)明鋰離子電池至今，鋰電池技術(shù)幾乎就像一條平直的線，波瀾有之，幅度不足。這個瓶頸梗在這里已近15年，視摩爾定律如無物，無半分松動的意思。
然后在2004年的一天，石墨烯誕生，并助兩位科學(xué)家獲得諾貝爾獎。在接下來的日子里，各種炒作鋪天蓋地，其中最吸引人的莫過于“石墨烯電池”的概念。
石墨烯電池是指在利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發(fā)出的一種新型的電池。那這種電池到底是帶來新時代的奇跡，還是曇花一現(xiàn)的虛幻呢？
“萬能材料”要破解續(xù)航焦慮
石墨烯被稱為“萬能材料”，在各大科技領(lǐng)域都具有不可小覷的潛力。那在日益“煩躁”的電池界，石墨烯電池是怎么埋下希望種子的呢？
首先我們來了解一下石墨烯電池的魔力。石墨烯電池的能量密度高達(dá)600Wh/kg，這是前陣子鬧得紛紛揚揚的比亞迪磷酸鐵錳鋰電池（未證實）能量密度的4倍。換句話說，一輛電動汽車如果想達(dá)到設(shè)定的動力蓄電池組總能量，配備石墨烯電池的重量只為普通動力電池的四分之一，體積只為普通動力電池的二分之一（石墨烯電池本身的重量僅為傳統(tǒng)電池的一半），這樣可以減少車身的重量，抑或是增加電池重量，藉此達(dá)到擺脫“續(xù)航焦慮”的目的。
除了能量密度這個最大的優(yōu)勢，石墨烯電池還有其它“殺手锏”。它的使用壽命是普通鋰電池的兩倍，制造成本則比之降低了77%。
而真正讓這種魔性電池成為國際焦點的則是特斯拉汽車公司。去年年末，特斯拉發(fā)布了兩年前停產(chǎn)的第一代車型Roadster的升級版，其續(xù)航里程高達(dá)644公里，原版Roadster的續(xù)航里程僅為393公里），消息一出，滿座皆驚。
巨大進(jìn)步背后必有重大改變。特斯拉升級版Roadster的超長續(xù)航引起了人們強烈的好奇，人們紛紛猜測是不是采用了高能量密度的石墨烯電池？但特斯拉官方對外之宣稱升級版Roadster采用了改進(jìn)的鋰電池，關(guān)于“石墨烯電池”的話題三緘其口。
