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关于石墨烯电池和锂电池的一些对比

我相信每个人都会知道几年前,石墨烯电池在电池行业中的热度更高,但最近缺乏了谈资,主流的电池还是锂电池,石墨烯电池和锂电池更好,从他们自己的材料特性和市场应用比较优点和缺点,以及它们的质量等。
 

石墨烯电池好的地方和不好的地方

石墨烯电池:石墨烯电池,由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,又名单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。


(1)石墨烯电池好的地方:

1)存储容量是市场上最好的产品的三倍。醉先进的锂电池是180Wh / kg比能量值,而石墨烯电池超过600 Whkg。

2)用这种电池供电的电动车可以驱动高达1000公里,其充电时间不用8分钟。

3)使用寿命长。其使用寿命是常规氢化电池的四倍,锂电池的两倍。

4)重量轻。石墨烯的特性使电池的重量可以减小到传统电池的一半,这可以提高使用这种电池的机器的效率。

5)与传统电池相比,石墨烯的优势更大,其使用寿命是锂电池的两倍,氢化电池四倍。

6)更快的充电速度,在高温下比锂电池更耐用。

(2)石墨烯电池不好的地方:

1)目前的石墨烯离实用化阶段还有一段距离,还有很久才能做到量产。

2)目前市面上的石墨烯电池不是纯的。他只是一种掺杂了基于锂电池的石墨烯技术。与传统的锂电池相比,它的性能提升得不多。添加石墨烯的成本,其制造过程也很复杂,石墨烯电池的生产工艺仍然不成熟,目前仅在实验室阶段。它无法满足大规模生产。

3)不兼容的工艺特性。它有过大的石墨烯比表面积,这将为现有锂离子电池的分散均浆来带来大量的工艺问题。这会大大增加电池厂的调整工作量,那所得到的利润空间就变得很小,加上没有相关的性能指标,这项技术就很少人愿意去做。而且其表面特性在化学状态下具有大量问题,稳定性,循环寿命等,现在,还不能满足锂电池生产的那些细致要求。

关于锂电池

(1)好的地方

1)高能量密度,其体积能量密度和质量能量密度可达到450W.h / dm3和150w.h / kg,并且仍在增加。

2)平均输出电压高(约3.6V),这是Ni-CD和Ni-L电池的3倍。

3)输出功率很大。

4)小放电,每月少于10%,不到的Ni-Cd,Ni-ml的50%。

5)对比NI-CD,Ni-MH电池,循环性能更佳,没有它们的记忆效应。

6)快速充电和放电,1C充电时容量可达标称容量超过80%的。

7)高效充电率,第一个循环后基本上100%。

8)工作温度范围宽,-30〜+ 45°C,随着电解质和正电极的改善,预期可以拓宽至

-40〜+ 70°C,低温可扩展至-60℃。

9)无需修复。

10)对地球更为“友好”,绿色环保。

11)长期使用寿命,100%DOD充放电可达到900多次;使用浅深度(30%DOD)充电和放电时,循环次数已超过5000次。

(2)锂电池的缺点

1)高成本,主要是正极材料LiC002的高价格,随着正极技术的持续发展,预期可以大大降低锂离子电池的成本;

2)必须有特殊的保护电路来防止过度充电或放电;

3)与普通电池的兼容性较差,因为通常需要在3个普通电池(3.6V)的情况下才可用锂离子电池更换。

就目前的情况而言,从研发技术成熟的角度来看,制造成本和市场经济效益,锂电池比石墨烯电池更有利。不管采用哪种电池,充电桩的需求依旧巨大,除了更规范更系统的进行充电,安全隐患,空间利用率,设备技术更新等都是粤万通电动车电池充电桩的努力方向。

2021年6月9日 14:33
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