而“使用了石墨烯材料的電池”其本身還是鋰電池或者其他介質(zhì)電池,石墨烯本身不能存儲電能,主要作用是把電池的兩極材料分開,電子可以非常輕易穿過,使得電池的內(nèi)阻非常小,也就是為啥其充電速度快的原因。
從目前科研成果來看,采用石墨烯材料的電池的表現(xiàn)比鋰電池要好很多,特別是在電池的動力特性、電容量、壽命等方面。然而,中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春對科技日報記者說,“目前有關(guān)石墨烯材料的電池的技術(shù)研究大多處于實驗室階段,尚未達到實用化,離大批量生產(chǎn)還有很長的路要走。”
超級電容技術(shù)值得期待
據(jù)國外媒體報道,英國兩所大學研究人員發(fā)現(xiàn)一種新型超級電容器材料,不僅能將充電時間縮短至10分鐘以內(nèi),還可將能量密度提高到180Wh/kg,高于目前鋰電池普遍的100-120Wh/kg。今年1月,南京理工大學格萊特納米科技研究所夏暉教授課題組也發(fā)現(xiàn)了一種可讓超級電容器的電容量提高5-10倍的新材料。
相比傳統(tǒng)的化學電池,以大容量、高功率、長壽命、成本低廉和環(huán)保等優(yōu)越性能著稱的超級電容器,具有非常大的應用前景。隨著技術(shù)不斷發(fā)展,推動其應用范圍從最初的電子設(shè)備領(lǐng)域擴展到動力、儲能領(lǐng)域。
據(jù)介紹,超級電容器之所以稱之為“超級”的原因,在于其是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源,主要依靠雙電層和氧化還原贗電容電荷儲存電能。但在其儲能的過程并不發(fā)生化學反應,這種儲能過程是可逆的,也正因為此超級電容器可以反復充放電數(shù)十萬次。其在分離出的電荷中存儲能量,用于存儲電荷的面積越大、分離出的電荷越密集,其電容量越大。由此,龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得它較傳統(tǒng)電容器而言,有驚人大的靜電容量。
應用在軌道車輛制動時,超級電容器可將回收制動能量存儲,當車輛再加速時,可將這些能量釋放出來,節(jié)省30%的能量。同時,每輛車用兩個系統(tǒng),單個系統(tǒng)功率提升至300kw。國外混合動力轎車使用超級電容技術(shù)已有先例。其能在短時間內(nèi)提供和吸收大的功率,而且能量回收效率高、充放電次數(shù)高、循環(huán)壽命長、工作溫度區(qū)域?qū)挘黄涫褂玫幕A(chǔ)材料價格也很便宜,適合頻繁加速和減速的城市交通狀況。
有的科學家稱,電池技術(shù)可說是一種“混沌的藝術(shù)”。它之所以發(fā)展得那么慢,很大程度上是因為幾乎每一點微小的進步或改變,都需要經(jīng)過大量的實驗和測試,以保證安全和穩(wěn)定。即使是發(fā)現(xiàn)了對于提升能量密度很有幫助的材料,都不能保證它真的能用。
所以,電池技術(shù)的突破正在路上,請耐心等待。