石墨烯電池研制成功的話容量能達到18650電池的多少倍？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-27 13:53
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從2009年開始知道石墨烯至今，孟英一直在試圖找出已有制備技術不能量產的原因。經過幾年研究，他的團隊在氧化還原法的基礎上獨辟蹊徑，對已有制備技術進行了變革，設計了具有自主知識產權的生產工藝和裝備，使大規(guī)模生產成為現(xiàn)實。
他拿來一摞A4紙邊打比方邊介紹說：“石墨塊就像這摞紙一樣具有層狀結構，經過以前的處理方法，能將紙與紙之間的距離拉大，但每張紙還會與上下層的紙緊挨在一起，難以從一摞紙中剝離開。這樣有的幾張挨在一起，有的十幾張挨在一起，形成5層以下微片的幾率很小。”
找到了根源，問題便迎刃而解。“關鍵就是讓每一張紙從紙摞中均勻分散開。”孟英打比方說，如果原來是用小刀切的方式，那么新的工藝更像是在每一張紙之間安放了“炸藥”，所有“炸藥”會在同一時間共同發(fā)揮作用，這樣一摞紙就會均勻炸成一張張分散的紙片。
“炸開后的紙片如果挨得太近，還會重新團聚在一起，這樣就會前功盡棄。”孟英介紹說，這個難題可以通過化學和物理方法解決，讓每一張小紙片失去團聚性能，成為一個個獨立的個體，即使挨得再近也無法重新團聚起來。
對此，孟英感觸良深：“聽起來道理似乎很簡單，為了實現(xiàn)產量從1克到500噸的突破，五年時間里我們光制備工藝就更新了八代。想要達到更好的分層效果，每一步工藝路線涉及的材料選定和設備定型都會像神農嘗百草一樣試驗成百上千次。”
800元到25元的縮減
從黃金價降到白菜價，依然保有黃金品質
“我們要做的就是努力使石墨烯從黃金價降到白菜價，但依然保有黃金的品質。”孟英表示，只有將生產成本降低，才能使石墨烯更廣泛地應用到各個領域中，否則石墨烯將無法實現(xiàn)產業(yè)化應用。“比如石墨烯電池效果確實很好，但如果價格是鋰電池的幾十倍，即便性能再優(yōu)異又有誰會去選擇購買？”
“5月底年產100噸生產線建成以后，我們生產的石墨烯微片成本將降到1克25元錢，遠遠低于每克800元的市場價。”孟英認為，成本的大幅降低，將會使石墨烯具備參與市場競爭的成本優(yōu)勢。
石墨烯的成本怎樣才能降低？“降低成本主要通過技術改進來實現(xiàn)。”孟英介紹說，想要達到上百噸的年產量，只要一條生產線就能實現(xiàn)，而按照原來的技術光設備就要幾萬臺，僅這一項就要投入幾十億資金，設備折舊、人員工資等費用則更不用說。此外，用幾百塊錢的原料替代上萬塊錢的，原料篩選也為降低成本發(fā)揮著重要作用，
他以特斯拉電動汽車使用的18650電池為例介紹說，以每克石墨烯25元計算，每塊電池需要1.2克左右石墨烯，費用為30元錢，這和普通鋰電池價格相差不是太大。但石墨烯電池的壽命為1萬次，是傳統(tǒng)電池的10倍，10塊傳統(tǒng)電池才能抵1塊石墨烯電池的使用壽命，照此計算石墨烯電池的價格反而更低。
他拿來一摞A4紙邊打比方邊介紹說：“石墨塊就像這摞紙一樣具有層狀結構，經過以前的處理方法，能將紙與紙之間的距離拉大，但每張紙還會與上下層的紙緊挨在一起，難以從一摞紙中剝離開。這樣有的幾張挨在一起，有的十幾張挨在一起，形成5層以下微片的幾率很小。”
找到了根源，問題便迎刃而解。“關鍵就是讓每一張紙從紙摞中均勻分散開。”孟英打比方說，如果原來是用小刀切的方式，那么新的工藝更像是在每一張紙之間安放了“炸藥”，所有“炸藥”會在同一時間共同發(fā)揮作用，這樣一摞紙就會均勻炸成一張張分散的紙片。
“炸開后的紙片如果挨得太近，還會重新團聚在一起，這樣就會前功盡棄。”孟英介紹說，這個難題可以通過化學和物理方法解決，讓每一張小紙片失去團聚性能，成為一個個獨立的個體，即使挨得再近也無法重新團聚起來。
對此，孟英感觸良深：“聽起來道理似乎很簡單，為了實現(xiàn)產量從1克到500噸的突破，五年時間里我們光制備工藝就更新了八代。想要達到更好的分層效果，每一步工藝路線涉及的材料選定和設備定型都會像神農嘗百草一樣試驗成百上千次。”
800元到25元的縮減
從黃金價降到白菜價，依然保有黃金品質
“我們要做的就是努力使石墨烯從黃金價降到白菜價，但依然保有黃金的品質。”孟英表示，只有將生產成本降低，才能使石墨烯更廣泛地應用到各個領域中，否則石墨烯將無法實現(xiàn)產業(yè)化應用。“比如石墨烯電池效果確實很好，但如果價格是鋰電池的幾十倍，即便性能再優(yōu)異又有誰會去選擇購買？”
“5月底年產100噸生產線建成以后，我們生產的石墨烯微片成本將降到1克25元錢，遠遠低于每克800元的市場價。”孟英認為，成本的大幅降低，將會使石墨烯具備參與市場競爭的成本優(yōu)勢。
石墨烯的成本怎樣才能降低？“降低成本主要通過技術改進來實現(xiàn)。”孟英介紹說，想要達到上百噸的年產量，只要一條生產線就能實現(xiàn)，而按照原來的技術光設備就要幾萬臺，僅這一項就要投入幾十億資金，設備折舊、人員工資等費用則更不用說。此外，用幾百塊錢的原料替代上萬塊錢的，原料篩選也為降低成本發(fā)揮著重要作用，
他以特斯拉電動汽車使用的18650電池為例介紹說，以每克石墨烯25元計算，每塊電池需要1.2克左右石墨烯，費用為30元錢，這和普通鋰電池價格相差不是太大。但石墨烯電池的壽命為1萬次，是傳統(tǒng)電池的10倍，10塊傳統(tǒng)電池才能抵1塊石墨烯電池的使用壽命，照此計算石墨烯電池的價格反而更低。
