鉅大LARGE | 點擊量：839次 | 2023年09月05日
什么是石墨烯？簡述石墨烯電池在汽車上的應(yīng)用
石墨烯電池其實并不是真正的電池，而是一種新材料超級電容。它利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。
石墨烯被研究者和各大媒體譽為新材料之王，是人類已知強度高、韌性好、重量輕、透光率高、導電性佳的新型納米材料。集萬千光芒于一身的石墨烯聚合電池，有著能量高、充電速率快等優(yōu)點，正好是當今電動汽車的痛點所在。比如早在2015年，華為瓦特實驗室在日本第56屆日本電池大會上公布的一項快充技術(shù)，這款3000mAh的石墨烯電池僅需5分鐘，就可獲得高達48%的電量。更加有甚者，早在2014年，西班牙Graphenano公司就與西班牙科爾瓦多大學，合作研究出了首例石墨烯聚合材料電池。
在電動汽車當中，電池、電機、電控是核心，而其中的電池則是核心中的核心，電池作為動力能量以及全車電力的來源，擔當著十分重要的角色。目前，電動汽車主流的電池都是采用鋰離子電池，這種電池能量密度適中，而且也較為成熟，制造成本也比較有優(yōu)勢。但是，鋰離子電池也有非常致命的弱點，比如，安全性差，容易引發(fā)火災(zāi)；比如，充電速度慢，最快也要幾個小時。不僅如此，鋰離子電池的內(nèi)部阻抗高。因為鋰離子電池的電解液為有機溶劑，其電導率比鎳鎘電池、鎳氫電池的水溶液電解液要低得多，所以，鋰離子電池的內(nèi)部阻抗比鎳鎘、鎳氫電池約大11倍。如直徑為18mm、長50mm的單體電池的阻抗大約達90m。除此之外，鋰離子電池工作電壓變化較大。比如電池放電到額定容量的80%時，鎳鎘電池的電壓變化很?。s20%），鋰離子電池的電壓變化較大（約40%）。對電池供電的設(shè)備來說，這是嚴重的缺點，但是由于鋰離子電池放電電壓變化較大，也很容易據(jù)此檢測電池的剩余電量。
石墨烯的由來與優(yōu)勢
2004年，英國物理學家安德烈蓋姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。這是人類首次分離出石墨烯，它也即將成為硅的替代品，也被人們稱之為黑金，之所以如此，是因為它是世界上目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的納米材料，并且?guī)缀跏峭该鞯拇嬖?，可以完美的制作成如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
石墨烯的應(yīng)用前景
雖然近兩年石墨烯被大肆宣揚，但是實際上其發(fā)現(xiàn)前景還不是很樂觀，特別是電池行業(yè)，走入人們的生活恐怕還要很長時間。
1、商業(yè)化要考慮的首要問題就是成本，在鋰離子電池中石墨烯重要起到的用途與傳統(tǒng)碳/石墨的用途是相似的，一是導電劑，二是可能做電極嵌鋰材料，但是原料價格相差成千上萬倍。
2、工藝繁瑣，后處理污染嚴重，石墨烯比表面積大，受化學狀態(tài)影響巨大，批次穩(wěn)定性，循環(huán)壽命等眾多細致因素限制，生產(chǎn)工藝及其復雜，而且石墨烯生產(chǎn)要用到大量的硫酸，后處理也很麻煩。
3、石墨烯是可以做導電劑促進快充放，雖然理論上可以提高倍率性能，但是假如分散工藝不到位混料不均，可能性質(zhì)反倒下降，得不償失。
