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天天喊石墨烯電池 其實都叫錯了
http://www.CRNTT.com   2020-01-13 14:43:14


 

  “從目前技術發展階段來看,石墨烯電池尚未出現。石墨具有層狀結構,這種結構給鋰離子的嵌入設置了一個閘口,是鋰電池具有充放電平台和高庫侖效率的決定因素,也是其成為鋰電池關鍵材料的重要因素之一。”楊全紅說,相比而下,不具有層狀結構的石墨烯用作鋰電負極的產業化前景不樂觀,純石墨烯的充放電曲線與硬碳和活性炭材料非常相似,還有首次循環庫侖效率低、沒有充放電平台及循環穩定性差的缺點。因此,目前純的石墨烯不存在取代石墨類材料直接用作鋰電池負極的可能性。但石墨烯基複合材料有可能作為高性能電極材料推動鋰電池產業的發展。

  “添加劑”讓電池性能提升

  “5G時代來臨,人們迫切需要電池能夠做到快速充放電、熱傳導快、能量密度高等性能。不可否認的是,‘添加劑’石墨烯能夠使鋰電池性能明顯提升,部分解決目前的產業瓶頸。”楊全紅表示。

  據介紹,碳導電劑對於鋰電池必不可少,但大量非活性、輕組分的碳導電劑會降低電池體積能量密度(單位體積儲存的能量),這成為鋰電池發展的重要瓶頸。楊全紅說,將石墨烯用作鋰電池導電劑,可以極大增加碳導電劑的單位碳原子導電效率,一改碳黑等傳統導電添加劑“點—點”接觸模式為“面—點”接觸模式,可以構建“至柔至薄至密”的導電網絡,大幅降低不貢獻容量的碳導電劑用量,解決碳導電劑用量與高能量需求之間的矛盾,顯著提高電池的體積能量密度和充放電性能。

  此外,由於石墨烯具有良好的熱傳導性質,目前主流手機廠商將石墨烯作為散熱材料使用。作為熱量的優良導體,石墨烯同高活性物質的有效接觸、保護,一方面可降低電解液在其表面的副反應放熱;另一方面對其充放電,特別是快速充放電產生的大量熱可實現有效的熱傳遞,降低電池工作過程中的熱隱患與熱失控,讓整個電池體系的熱循環更穩定。
 


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