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電池知識(shí)

什么是石墨烯電池?石墨烯電池會(huì)替代鋰電池嗎?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-05-13 22:31    點(diǎn)擊量:
就目前為止我了解到的業(yè)內(nèi)信息,石墨烯都是作為導(dǎo)電劑的存在添加在正負(fù)極中,添加比例約1.5%上下浮動(dòng)。所以很難講石墨烯電池到底是什么,光是添加了石墨烯導(dǎo)電劑的話應(yīng)該沒有辦法就命名為石墨烯電池的。
而上述工藝僅增加倍率性能,對(duì)目前國家比較關(guān)心的克容量幾乎沒有影響。
而且目前石墨烯高昂的價(jià)格,我很難想象會(huì)大量添加。前段時(shí)間蘇州納米跑來我集團(tuán)招投,我有幸參與項(xiàng)目評(píng)審,目前對(duì)方報(bào)生產(chǎn)成本約50萬一噸,即使借用我省低廉的電費(fèi)投產(chǎn),下降幅度也有限。在這個(gè)成本為王的劣化競(jìng)爭年代,光提高倍率不能提高克容量降低成本,還是蠻難推廣應(yīng)用的。
所以比起石墨烯,我更看好硅碳負(fù)極帶來的變革。目前幾個(gè)主流企業(yè)的硅碳小樣扣電做下來負(fù)極首次最高可以到600,首效差不多90%,當(dāng)然還有待改進(jìn),但已經(jīng)是蠻大的突破。

學(xué)充電電池自誕生以來距今已超過160年,一百多年來無數(shù)科技大師絞盡腦汁希望能克服其能量密度過低、充電時(shí)間過長、循環(huán)及低溫衰減嚴(yán)重、成本高壽命低等一系列致命缺陷,然而他們的科學(xué)研究和工程技術(shù)實(shí)踐卻反復(fù)證明了這些致命缺陷不可克服。

因?yàn)檫@些致命缺陷是由化學(xué)充電電池的基礎(chǔ)技術(shù)原理決定的,改進(jìn)材料和工藝只可能稍有改善,而不可能根本解決。任何所謂“高科技”都不可能突破基礎(chǔ)科學(xué)理論的制約。

近年來隨著電動(dòng)汽車被熱炒,一大堆“高新科技”名詞不斷涌現(xiàn),什么石墨烯、納米點(diǎn)、鋁空氣、超級(jí)電容、無線充電等等不一而足,幾乎每年都有關(guān)于化學(xué)充電電池取得巨大技術(shù)突破的新聞,然而如果追問何時(shí)能量產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用,你一般都會(huì)得到5至10年后的答案。其實(shí)這些科技噱頭只不過是某些“科研工作者”利用大眾和官員缺乏基本科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)的弱點(diǎn),打著“高科技”幌子的賣拐行為而已。

從技術(shù)理論上看,使用石墨烯這種材料對(duì)于化學(xué)充電電池的電化學(xué)反應(yīng)原理不會(huì)帶來任何改變,這也就注定了其只能是扯蛋。

如果以石墨烯取代SP炭,或 VGCF 首先要克服分散不均的問題,正極材料
不管是三元或是鋰鐵鋰,本身阻抗都很高 加上Brined 是 非導(dǎo)體的高分子材料 可濘更增加系統(tǒng)的阻抗, 使得鋰電池於充放電產(chǎn)生很多不必要的損耗,這些損耗將成為無效的功,無效功轉(zhuǎn)成熱量使電池產(chǎn)生溫升,溫度將造成高分子的老化以及電解液的膨脹或汽化,其二化學(xué)在反應(yīng)在於有效的接觸面積,正極材料係以分子團(tuán)集結(jié)成顆粒,顆粒本身阻抗太高
通道可能又太少 , 分子團(tuán)中的 鋰離子 Li+ 到底有多少%的鋰離子 Li+於正負(fù)極充放電過程時(shí),有效的往返兩極進(jìn)行充放電工作? 

基本上石墨是不餐與正負(fù)極間的遷移,理論上不應(yīng)該與能量密度扯上關(guān)係,但這只是從簡單表層的理解來說明, 如果字更深層的結(jié)構(gòu)討的話,或許可以有另一番解釋。如果是離子通道被有效打開,如果分子團(tuán)中的離子,Li是否會(huì)因與負(fù)極檢的阻攔被移開,而變成通道順暢,絕大分的 Li+參于充放電的反應(yīng),同樣的重量可以進(jìn)行充放電的
Li+大幅增加, 是否代表能量密度也會(huì)大幅度的增加? 我想這才是鋰電池
石墨烯真正的 用途吧?


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