介紹高溫長壽命鋰離子電池
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-09 21:27
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華為石墨烯電池能量密度可疑，不能做手機汽車電池，是在撒謊嗎?
近年來，鋰石墨烯電池就像一個火藥桶。即使最小的火焰也能引爆輿論，但幾乎總是，鋰石墨烯電池一直生活在謠言中，卻從未被證實
近年來，鋰石墨烯電池就像一個火藥桶。即使是最小的火焰也會引起公眾輿論的“爆炸”。幾乎無一例外，鋰石墨烯電池一直生活在傳言中，但從未實現(xiàn)。每一個情節(jié)都是先猜測，再提問，然后駁斥謠言，再解釋。
在日本舉行的第57屆電池大會上，中國華為研究院瓦特實驗室介紹了高溫長壽命鋰離子電池，并宣布使用石墨烯。這次有什么例外嗎?
華為表示，這一突破來自三個方面:電解液添加劑、陽極材料和石墨烯。
讓我們從華為發(fā)布的視頻開始，視頻描述了高溫、長壽命的鋰離子電池，以及石墨烯在其中扮演的角色。
這段技術(shù)介紹視頻時長2分25秒。真正的關(guān)鍵是這兩點:在58秒時，石墨烯材料被正極和負極以垂直于流體收集排列的形式填滿。60秒——石墨烯被平行放置在正極和負極收集器上。
從電池技術(shù)的角度來看，電極內(nèi)部的垂直排列不影響鋰離子的擴散，收集液上的平行排列不影響收集效果。隔離膜上沒有石墨烯分布，不會阻礙鋰離子擴散，降低電池性能。根據(jù)材料在視頻中的排列和呈現(xiàn)方式，熱量可以有效地從電極上轉(zhuǎn)移出來，而不會影響電池的性能。利用石墨烯導熱從而降低工作溫度、延長電池壽命的想法和解釋在技術(shù)上是可行的。從石墨烯和電池的角度來看，瓦特利用石墨烯降低各處電池溫度、延長電池壽命的解決方案是合理可行的。
關(guān)于鋰電池的高溫衰變和降解過程已經(jīng)有了很多研究和報道。其機理主要是高溫引起的有害副作用和電池材料性能的退化。然而，從電解液添加劑和陽極材料入手的改進方案并不具有突破性。雖然這兩項努力都很重要，但很難實現(xiàn)。鋰離子電池在今天已經(jīng)發(fā)展成為一個成熟的系統(tǒng)，即系統(tǒng)中任何一部分的改進都會影響到其他部分，電池性能的改進實際上是各個部分共同改進和相互平衡的結(jié)果，因此工作量和難度都是巨大的。
人們一直夢想的第三種解決方案是利用石墨烯來改善電池的冷卻效果，從而降低工作溫度，延長電池壽命。目前，商用級石墨烯導熱膜可達到1200W/K m，已廣泛應用于大功率電子元器件的散熱。利用石墨烯的高導熱性，將鋰離子電池產(chǎn)生的熱量從內(nèi)部轉(zhuǎn)移是有意義的。
然而，瓦特實驗室并沒有詳細說明電池的能量密度。在這一點上,許多專業(yè)人士都擊中了要害指出,在電池系統(tǒng)中加入很多導電石墨烯,然后電池的活性物質(zhì)空間的大小相同,質(zhì)量,將減少石墨烯轉(zhuǎn)移,這將減少電池的能量密度,高溫長壽命的鋰離子電池功率密度數(shù)據(jù)不會被“好”。該電池的設(shè)計不應針對汽車動力電池和無人機動力電池對能量密度要求越來越高的情況，而應針對能量密度要求較低的儲能電池。這又是一次石墨烯電池的炒作，對吧?
鋰離子電池行業(yè)需要一種新的方式來看待石墨烯。雖然一些鋰離子電池制造商非常積極地引入石墨烯材料，但他們?nèi)匀怀峙f觀點，使用石墨烯代替碳材料(如黑碳和石墨)，使用其高導電性作為導電劑，或使用(石墨烯?高儲能鋰作為負極材料，是提高電池性能的主要方向。但實際評估表明，石墨烯在這方面沒有優(yōu)勢，或者存在一個無法解決的大問題
