與鋰電池相比，石墨烯電池有什么優(yōu)勢?
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-28 18:11
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與鋰電池相比，石墨烯電池有什么優(yōu)勢?鋰電池的發(fā)展已經(jīng)到了瓶頸，市場和消費者都急于尋找更好的替代品。近年來出現(xiàn)的石墨烯材料可用于電池，比傳統(tǒng)鋰電池的性能更好。石墨烯電池會取代鋰電池嗎?與鋰電池相比，石墨烯電池有什么優(yōu)勢?
石墨烯與鋰電池的比較
石墨烯電池:石墨烯電池是由碳原子sp2雜化形成的蜂窩狀平面膜。它是一種只有一層原子厚度的準二維材料，因此又稱單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速、大規(guī)模的運動，開發(fā)了一種新能源電池。由于石墨烯具有高導電性、高強度、超薄等特點，在航空航天和軍事領(lǐng)域也具有突出的應用優(yōu)勢。
石墨烯被研究人員和媒體譽為“新材料之王”，是一種強度高、韌性好、重量輕、透光率高、導電性好的新型納米材料。
石墨烯。JPG
鋰電池:“鋰電池”，鋰離子電池中的鋰離子是指電池中儲存能量的物質(zhì)，在充放電過程中電池發(fā)生反應(化學變化)。它是一種以鋰金屬或鋰合金為正極材料，采用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池可分為兩大類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含金屬鋰，可以充電。第五代可充電電池鋰金屬電池誕生于1996年，其安全性、比容量、自放電率和性能比均優(yōu)于鋰離子電池。
石墨烯電池的性能遠遠優(yōu)于鋰電池，尤其是在功率特性、容量、壽命等方面。然而，石墨烯尚未進入實際應用階段，大規(guī)模生產(chǎn)還有很長的路要走。鋰電池安全、生活、環(huán)境污染,和大板上的充電速度已經(jīng)嚴格限制高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,因此許多企業(yè)研發(fā)部門會進入更高級的石墨烯電池,并相信未來新電池將完全取代已經(jīng)超過26年的鋰電池。
石墨烯電池的優(yōu)缺點
優(yōu)點:
1. 它可以儲存三倍于市場上最好產(chǎn)品的電量。鋰電池(以最先進的為準)的比能值為180wh/kg，而石墨烯電池的比能值超過600wh/kg。
2. 由這種電池供電的電動汽車可以行駛1000公里，充電時間不到8分鐘。
3.使用壽命長。它們的壽命是傳統(tǒng)氫化電池的四倍，鋰離子電池的兩倍。
4. 重量輕。石墨烯的特性使得電池的重量只有傳統(tǒng)電池的一半，從而提高了攜帶電池的機器的效率。
5. 低成本。制造這種電池的公司表示，它的成本將比鋰離子電池低77%。穩(wěn)定性高，電池壽命長，充電速度快;
缺點:
傳統(tǒng)的導電碳/石墨價格便宜，按噸出售，而石墨烯太貴了。一千克的價格，這不是一般企業(yè)能夠承受的。幾年前，石墨烯的價格高達每克5000元，遠遠高于黃金的價格，普通消費者買不起。
石墨烯電池能否取代鋰電池?
單就使用而言，石墨烯電池非常適合鋰電池在電動汽車中的作用，與鋰電池相比，它具有更大的存儲容量、更快的充電速度和更強的高溫耐久性。因此，石墨烯電池作為電動汽車電池是沒有問題的。
雖然石墨烯電池在許多理論性能方面都優(yōu)于鋰電池，但由于各種限制，石墨烯電池仍無法替代電動汽車中的鋰電池。
首先，石墨烯電池極其昂貴。作為一種原材料，高導電石墨烯目前的售價高達每克600元。所謂的“黑金”石墨烯電池主要用于航空航天和移動設備。
其次，石墨烯電池的制造技術(shù)還不夠成熟，僅處于實驗室階段，還不能進入量產(chǎn)階段，石墨烯電池很難在中短期內(nèi)進入電動汽車市場。
