鉅大LARGE | 點擊量:924次 | 2021年06月22日
石墨烯電池與鋰電池優(yōu)勢比較
石墨烯如何輸送能量
同素異形體石墨烯具有零間隙半導(dǎo)體的功能。帶隙的功能有點像金屬,它實際上比某些金屬更像金屬。帶隙有時也被稱為能量隙,但它代表一個能量范圍。在這個范圍內(nèi),不可能存在電子態(tài)。所以,由于它與性能有關(guān),帶隙與導(dǎo)電帶底部和價帶頂部的電子伏特的能量差有關(guān)。
石墨烯恰好比鋼強200倍,而且只有一個原子那么薄。它也非常柔軟,比銅更導(dǎo)電。它也有其他的應(yīng)用,如與磁性或耳機工作。
加泰羅尼亞初創(chuàng)公司Earthdas以一種全新的方式利用了石墨烯的能量,這可能徹底改變未來電池的制造方式。
石墨烯電池:能源存儲的未來
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
特斯拉充電站通過公路和軌道
未來的計劃和現(xiàn)在的原型
Earthdas的石墨烯電池可以在五分鐘左右為摩托車和電動自行車充電。也不要特殊的安裝。這種電池使用的是類似膏狀和石墨烯的電解質(zhì)。這些改進了能量密度容量,使充電器比基于鋰的選擇提高了12倍。純石墨烯的充放電曲線跟高比表面積硬碳和活性炭材料非常相似,都具有首次循環(huán)庫侖效率極低、充放電平臺過高、電位滯后嚴(yán)重以及循環(huán)穩(wěn)定性較差的缺點,這些問題其實都是高比表面無序碳材料的基本電化學(xué)特點。
石墨烯的振實和壓實密度都非常低,成本極其昂貴,根本不存在取代石墨類材料直接用作鋰離子電池負(fù)極的可能性。既然單獨使用石墨烯作為負(fù)極不可行,那么石墨烯復(fù)合負(fù)極材料呢?
石墨烯與其它新型負(fù)極材料,比如硅基和錫基材料以及過渡金屬化合物形成復(fù)合材料,是當(dāng)前納米鋰電最熱門的研究領(lǐng)域,在過去數(shù)年發(fā)表了上千篇paper。復(fù)合的原理,一方面是利用石墨烯片層柔韌性來緩沖這些高容量電極材料在循環(huán)過程中的體積膨脹,另一方面石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性能可以改善材料顆粒間的電接觸降低極化,這些因素都可以改善復(fù)合材料的電化學(xué)性能。
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