欢迎来到石墨烯网站
打开客服菜单

新闻中心

News Center

最新资讯

Latest Information

    未能查询到您想要的文章

联系我们

Contact Us

李工 : 13530924650

QQ : 3020615556

邮箱 : 3020615556@qq.com

网址 : http://www.shi-mo-xi.cn/

地址 : 中国石墨烯俱乐部办公室网络2科

首页 > 石墨烯电池 > 石墨烯+锂电池≠石墨烯电池和电池材料介绍
石墨烯+锂电池≠石墨烯电池和电池材料介绍
编辑: 时间: 2020-04-22

石墨烯电池


石墨烯电池

石墨烯是一种由碳原子结合形成的蜂窝状晶格结构,由于它所拥有的无数惊人的属性,它被公认为是一种“神奇的材料”。它是电和热能的有效导体,极轻的化学惰性,并且具有较大的表面积。它也被认为是环保和可持续的,有无限的可能性,无数的应用。

在电池领域,随着石墨烯的增强,传统的电池电极材料(以及预期电极材料)有了显著的提高。石墨烯可制造轻便、耐用、适用于高容量储能的电池,并缩短充电时间。它将延长电池的寿命,这与涂在材料上或添加到电极上以达到导电性的碳量负相关,而石墨烯在不需要常规电池使用的碳量的情况下增加电导率。

石墨烯可以通过多种方式提高电池的能量密度和形状。锂离子电池可以通过将石墨烯引入电池的阳极,利用材料的电导率和大表面积特性来实现形态优化和性能。

人们发现,制造混合材料也有助于电池的增强。以钒氧化物(VO2)和石墨烯为例,可以在锂离子阴极上使用,并可快速充电和放电,同时也可实现大电荷循环的耐久性。在这种情况下,VO2提供了高的能量容量,但是电导率很低,可以用石墨烯作为一种结构的“主干”来解决这一问题,从而使VO2产生一种既能提高容量又具有良好导电性的混合材料。

此外,还发现,制造混合材料也可以用于实现电池的另一个例子是LFP(磷酸铁锂)电池,这是一种可充电的锂离子电池。它的能量密度比其他锂离子电池要低,但功率密度更高(这是电池提供能量的一个指标)。用石墨烯来增强LFP阴极,使电池重量轻,比锂离子电池快得多,并且比传统的LFP电池有更大的容量。

石墨烯+锂电池≠石墨烯电池

我们知道,锂电池由正极、负极、隔膜、电解液四大材料构成,目前主要应用的负极材料为石墨。而石墨烯是从石墨中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度(0.35纳米)的二维晶体,各项性能优于石墨,具有极强导电性、超高强度、高韧性、较高导热性能等,被誉为“新材料之王”。人们希望其取代石墨充当电池负极,或者用于锂电池其他关键材料,以期将锂电池的能量密度和功率密度大幅提高。

目前,很多人将含有石墨烯材料的电池称为“石墨烯电池”。“其实,称这些电池为石墨烯电池并不十分科学和严谨,并且这个概念也不符合行业命名原则,非行业共识。”教育部长江学者、国家杰出青年科学基金获得者、天津大学化工学院教授杨全红在接受科技日报记者采访时指出,石墨烯因其独特的物理化学性质,已经在锂电池中展示出巨大的应用潜力。但是,作为一种碳纳米材料,石墨烯之于锂电池并未超出目前常用碳材料的作用范畴。虽然目前科技论文、企业产品等关于石墨烯提升锂电池性能的消息屡见不鲜,但其核心储能机理并未因石墨烯的加入而改变,因此将添加了石墨烯的锂电池称为石墨烯电池并不恰当。

此外,从专业的角度,电池即便以关键材料命名,也一般遵循“正极—负极活性材料”的规则,锂电池的充放电,由锂离子在正、负极材料中的嵌入和脱出来完成。因此,如果命名为石墨烯电池,则石墨烯应该是主要的电极材料,但现在石墨烯类似添加剂,在电池中的主要作用是提高电极的导电性或者导热/散热特性,并不是电池正负极的活性材料。因此并不能将这样的电池命名为石墨烯电池,而将之称为石墨烯基锂电池则更准确。"" "

cache
Processed in 0.040327 Second.