西班牙一家工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)石墨烯的公司Graphenano同西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研究出全球首個石墨烯聚合材料電池,儲電量是目前市場最好產(chǎn)品的3倍,用此電池提供電力的電動車最多能行駛1000公里,而充電時間不到8分鐘。

石墨烯電池:會不會只是看起來很美?

新聞背景

據(jù)《世界報》此前消息,西班牙一家工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)石墨烯的公司Graphenano同西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研究出全球首個石墨烯聚合材料電池,儲電量是目前市場最好產(chǎn)品的3倍,用此電池提供電力的電動車最多能行駛1000公里,而充電時間不到8分鐘。

人們憧憬

成本比鋰電池低77%,重量僅為傳統(tǒng)電池的一半,充電8分鐘可以跑1000公里,這樣的電池如果用于電動汽車,將帶來多大的影響?這一突破無疑為解決新能源汽車充電難、續(xù)駛里程短等問題帶來了希望。

一記悶棍

記者在詢問過相關(guān)專家后,發(fā)現(xiàn)這樣的“石墨烯電池”只是看起來很美好,目前石墨烯主要作為導(dǎo)電添加劑應(yīng)用于鋰離子動力電池及超級電容器,在動力電池中的市場基本上為零。

石墨烯科普

石墨烯自2004年被英國物理學(xué)家從石墨中成功分離后,因其優(yōu)良的性能,被廣泛用于各個領(lǐng)域,成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的富礦。石墨烯作為材料界新星,憑借優(yōu)異性能可廣泛應(yīng)用于新能源汽車、航空航天等多個領(lǐng)域,有望被列為重點發(fā)展對象。

什么是“石墨烯電池”?國內(nèi)外對于這一概念并沒有明確的定義。“石墨烯是有嚴(yán)格定義的,現(xiàn)在媒體炒作的‘石墨烯’是不是石墨烯?未必?!敝袊茖W(xué)院院士陳立泉告訴記者。  

石墨烯電池:會不會只是看起來很美?

專家觀點

陳立泉(中國科學(xué)院院士)

石墨烯或者類石墨烯在電池中有沒有某些應(yīng)用不能完全否定,要認真研究。動力電池的性能一直在改善、成本一直在降低,馬上要出臺動力電池在十三五期間的研究計劃,可以看到能量密度會翻番,會出現(xiàn)更多“革命性”的進展。電動汽車的推廣不只是電池問題,如何真正按電動汽車特點去設(shè)計、制造電動車,使車身輕量化,也需要同時考慮。

肖成偉(電子十八所首席專家)

石墨烯是一種擁有獨特結(jié)構(gòu)及優(yōu)異性能的新型材料,為單原子層二維蜂窩片狀結(jié)構(gòu),具有高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性、高比表面積、高強度和剛度等優(yōu)良特性,在鋰離子電池及超級電容器領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

因為石墨烯是原子層級厚度的,不可能儲鋰,所以不能做成活性物質(zhì)去用,不像碳材料、石墨材料那種,不能做成所謂的石墨烯電池,只能做成導(dǎo)電添加劑,用于活性炭材料中,提高它的導(dǎo)電性能。

多層石墨烯(石墨烯微片)具有一定的儲鋰空間,同時鋰離子的擴散路徑比較短,但首次充放電效率低,循環(huán)性能差,容量衰減嚴(yán)重,并且充放電曲線滯后嚴(yán)重,很難作為負極材料單獨使用。因此石墨烯材料通常作為基礎(chǔ)材料添加到現(xiàn)有的各類鋰離子電池材料中,對各類鋰離子電池材料的性能進行改進和提升,應(yīng)用于鋰離子電池領(lǐng)域主要集中在兩個方面:一個是正負極復(fù)合材料,另一個是導(dǎo)電添加劑。

目前石墨烯主要是作為導(dǎo)電添加劑應(yīng)用于鋰離子動力電池及超級電容器,為鋰離子電池性能的大幅提升提供了可能,如高容量、高功率和長壽命等方面,做成活性物質(zhì)是不現(xiàn)實的。開發(fā)高比容量、高比功率和長循環(huán)壽命的石墨烯復(fù)合材料應(yīng)用于鋰離子電池及超級電容器等領(lǐng)域,是今后研究的重點和努力的方向。

吳宇平(復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系教授)

石墨烯在動力電池中的市場基本上為零,不要聽一些專家瞎忽悠。

周長益(工信部原材料工業(yè)司司長)

在2015中國國際石墨烯創(chuàng)新大會上透露,包括石墨烯在內(nèi)的新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的十三五規(guī)劃正在編制并即將出臺。

[責(zé)任編輯:趙卓然]

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