问答文章1 问答文章501 问答文章1001 问答文章1501 问答文章2001 问答文章2501 问答文章3001 问答文章3501 问答文章4001 问答文章4501 问答文章5001 问答文章5501 问答文章6001 问答文章6501 问答文章7001 问答文章7501 问答文章8001 问答文章8501 问答文章9001 问答文章9501

石墨烯锂电池能修吗?

发布网友 发布时间:2022-04-23 13:22

我来回答

2个回答

热心网友 时间:2023-10-15 11:12

电动知家,一个有价值的微信公众号!
更多新能源电动汽车、无人驾驶最新行业资讯和专业知识,请关注“电动知家”微信公众号
自从英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)二人因为 “二维石墨烯材料的开创性实验”共同获得2010年诺贝尔物理学奖之后,任何与石墨烯有关的新闻或者研究成果都受到了人们极大的关注。那么石墨烯锂电池倒底可能会有哪些出众的优点呢?比如一直盛传的移充满电的锂电池,真是让观众对这项技术的应用充满了期待。
图1 石墨烯材料结构
笔者也经常会问公司的研发大牛:“石墨烯现在倒底可以量产吗?石墨烯锂电池倒底有没有传说中的那么厉害,几秒就可以充满电?”,其实对于一个专业人员常常只能以呵呵来做答,像电我这种一点儿电化学或者材料学背景都没有的人,也很难听得懂那些晦涩的专业理论。
笔者接合专业人士的解答与多方面的资料整理出以下内容供大家参阅,在技术日新月异的今天,真不好说那些先进的思想与理念,现在看来是像是在炒作,说不定那天就会变成现实。
什么是石墨烯
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-8 俜m,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。
最薄、最坚硬、最导热、最导电,这所有的光环都在告诉人们,石墨烯是一种多么神奇的材料啊!但是笔者要提醒的是,国际上对Graphene的定义是1-2层的nanosheet才能称之为是Graphene,并且只有没有任何缺陷的石墨烯才具备这些完美特性,而实际生产的石墨烯多为多层且存在缺陷。
目前生产方法及品质
机械剥离法:当年Geim研究组就是利用3M的胶带手工制备出了石墨烯的,但是这种方法产率极低而且得到的石墨烯尺寸很小,该方法显然并不具备工业化生产的可能性。
化学气相沉积法(CVD):化学气相沉积法主要用于制备石墨烯薄膜,高温下甲烷等气体在金属衬底(Cu箔)表面催化裂解沉积然后形成石墨烯。CVD法的优点在于可以生长大面积、高质量、均匀性好的石墨烯薄膜,但缺点是成本高工艺复杂存在转移的难题,而且生长出来的一般都是多晶。
氧化-还原法:氧化-还原法是指将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨(GO),经过超声分散制备成氧化石墨烯,然后加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团后得到石墨烯。氧化-还原法制备成本较低容易实现,成为生产石墨烯的最主流方法。但是该方法所产生的废液对环境污染比较严重,所制备的石墨烯一般都是多层石墨烯或者石墨微晶而非严格意义上的石墨烯,并且产品存在缺陷而导致石墨烯部分电学和力学性能损失。
溶剂剥离法:溶剂剥离法的原理是将少量的石墨分散于溶剂中形成低浓度的分散液,利用超声波的作用破坏石墨层间的范德华力,溶剂插入石墨层间,进行层层剥离而制备出石墨烯。此方法不会像氧化-还原法那样破坏石墨烯的结构,可以制备高质量的石墨烯。缺点是成本较高并且产率很低,工业化生产比较困难。
此外,石墨烯的制备方法还有溶剂热法、高温还原、光照还原、外延晶体生长法、微波法、电弧法、电化学法等,这些方法都不及上述四种方法普遍。
图2 可量产石墨烯
在此,笔者介绍一个新名词:还原氧化石墨烯,即RGO。一般来说,氧化石墨烯是由石墨经强酸氧化,然后再经过化学还原或者热冲击还原得到。目前市场上所谓的“石墨烯”绝大多数都是通过氧化-还原法生产的氧化石墨烯,石墨片层数目不等,表面存在大量的缺陷和官能团,无论是导电性、导热性还是机械性都跟获得诺贝尔奖的石墨烯是两回事。严格意义上而言,它们并不能称为 “石墨烯”。
当前 “石墨烯电池”这一名词很火热。事实上,国际锂电学术界和产业界并没有“石墨烯电池”这个提法。看来“石墨烯锂电池”还真是个炒出来的概念。
根据美国Graphene-info这个比较权威的石墨烯网站的介绍,“石墨烯电池”的定义是在电极材料中添加了石墨烯材料的电池。在笔者看来,这个解释显然是误导。根据经典的电化学命名法,一般智能手机使用的锂离子电池应该命名为“钴酸锂-石墨电池”。
图3 石墨烯微型超级电容器
之所以称为“锂离子电池”,是因为SONY在1991年将18650锂离子电池投放市场的时候,考虑到经典命名法太过复杂一般人记不住,并且充放电过程是通过锂离子的迁移来实现的,体系中并不含金属锂,因此就称为“Lithium ion battery”。最终“锂离子电池”这个名称被全世界广泛接受,这也体现了SONY在锂电领域的特殊贡献。
目前,几乎所有的商品锂离子电池都采用石墨类负极材料,在负极性能相似的情况下,锂离子电池的性能很大程度上取决于正极材料,所以现在锂离子电池也有按照正极来称呼的习惯。比如,磷酸铁锂电池(BYD所谓的“铁电池”不在笔者讨论范畴)、钴酸锂电池、锰酸锂电池、三元电池等,都是针对正极而言的。
石墨烯在锂电池中可能(仅仅是可能性)的应用领域
负极:
1、石墨烯单独用于负极材料;
2、与其它新型负极材料,比如硅基和锡基材料以及过渡金属化合物形成复合材料;
3、负极导电添加剂。
正极:主要是用作导电剂添加到磷酸铁锂正极中,改善倍率和低温性能;也有添加到磷酸锰锂和磷酸钒锂提高循环性能的研究。
石墨烯功能涂层铝箔,其实际性能跟普通碳涂覆铝箔(A123联合汉高开发)并无多少提高,反倒是成本和工艺复杂程度增加不少,该技术商业化的可能性很低。
从上面的分析可以很清楚地看到,石墨烯在锂离子电池里面可能发挥作用的领域只有两个:直接用于负极材料和用于导电添加剂。
图4 石墨烯包覆锰酸锂工艺示意图
石墨烯单独用做锂电负极材料的可能性
纯石墨烯的充放电曲线跟高比表面积硬碳和活性炭材料非常相似,都具有首次循环库仑效率极低、充放电平台过高、电位滞后严重以及循环稳定性较差的缺点,这些问题其实都是高比表面无序碳材料的基本电化学特征。
石墨烯的振实和压实密度都非常低,成本极其昂贵,根本不存在取代石墨类材料直接用作锂离子电池负极的可能性。既然单独使用石墨烯作为负极不可行,那么石墨烯复合负极材料呢?
石墨烯与其它新型负极材料,比如硅基和锡基材料以及过渡金属化合物形成复合材料,是当前“纳米锂电”最热门的研究领域,在过去数年发表了上千篇paper。复合的原理,一方面是利用石墨烯片层柔韧性来缓冲这些高容量电极材料在循环过程中的体积膨胀,另一方面石墨烯优异的导电性能可以改善材料颗粒间的电接触降低极化,这些因素都可以改善复合材料的电化学性能。
但是,并不是说仅仅只有石墨烯才能达到改善效果,笔者的实践经验表明,综合运用常规的碳材料复合技术和工艺,同样能够取得类似甚至更好的电化学性能。比如Si/C复合负极材料,相比于普通的干法复合工艺,复合石墨烯并没有明显改善材料的电化学性能,反而由于石墨烯的分散性以及相容性问题而增加了工艺的复杂性而影响到批次稳定性。
如果综合考量材料成本、生产工艺、加工性和电化学性能,笔者认为,石墨烯或者石墨烯复合材料实际用于锂电负极的可能性很小产业化前景渺茫。
图5 石墨烯负极材料
石墨烯用于导电剂的可能性
现在锂电常用的导电剂有导电炭黑、乙炔黑、科琴黑,Super P等,现在也有电池厂家在动力电池上开始使用碳纤维(VGCF)和碳纳米管(CNT)作为导电剂。
石墨烯用作导电剂的原理是其二维高比表面积的特殊结构所带来的优异的电子传输能力。从目前积累的测试数据来看,VGCF、CNT以及石墨烯在倍率性能方面都比Super P都有一定提高,但这三者之间在电化学性能提升程度上的差异很小,石墨烯并未显示出明显的优势。
那么,添加石墨烯有可能让电极材料性能爆发吗?答案是否定的。以iPhone手机电池为例,其电池容量的提升主要是由于LCO工作电压提升的结果,将上限充电电压从4.2V提升到目前i-Phone 6上的4.35V,使得LCO的容量从145 mAh/g逐步提高到160-170mAh/g (高压LCO必须经过体相掺杂和表面包覆等改性措施),这些提高都跟石墨烯无关。
也就是说,如果你用了截止电压4.35V容量170mAh/g的高压钴酸锂,你加多少石墨烯都不可能把钴酸锂的容量提高到180mAh/g,更别说动不动就提高几倍容量的所谓“石墨烯电池”了。添加石墨烯有可能提高电池循环寿命吗?这也是不可能的。石墨烯的比表面积比CNT更大,添加在负极只能形成更多的SEI而消耗锂离子,所以CNT和石墨烯一般只能添加在正极用来改善倍率和低温性能。
但是,石墨烯表面丰富的官能团就是石墨烯表面的小伤口,添加过多不仅会降低电池能量密度,而且会增加电解液吸液量,另外一方面还会增加与电解液的副反应而影响循环性,甚至有可能带来安全性问题。那么成本方面呢?目前石墨烯的生产成本极其昂贵,而市场上所谓的廉价“石墨烯”产品基本上都是氧化石墨烯。
即便是氧化石墨烯成本也高于CNT,而CNT的成本又比VGCF高。而且在分散性和加工性方面,VGCF比CNT和石墨烯更容易操作,这正是为什么昭和电工的VGCF正逐渐打入动力电池市场的主要原因。可见石墨烯在用作导电添加剂方面,目前跟CNT和VGCF在性价比方面并没有优势可言。
当前国内石墨烯的火热形势,让笔者联想到了十几年前的碳纳米管(CNT)。如果对比石墨烯和CNT,我们就会发现这两者有着惊人的相似之处,都具有很多几乎完全一样的“奇特的性能”,当年CNT的这些“神奇的性能”现在是完全套用在了石墨烯身上。CNT是在上世纪末开始在国际上火热起来的,2000-2005年之间达到*。CNT据说功能非常之多,在锂电领域也有很多“独特性能”。
但是二十多年过去了,至今也没看到CNT的这些“奇特的性能”在什么领域有实实在在的规模化应用。在锂电方面,CNT也仅仅是用作正极导电剂这两年在LFP动力电池里面开始了小规模的试用(性价比仍不及VGCF),而LFP动力电池已经注定不可能成为电动汽车主流技术路线。
相比于CNT,石墨烯在电化学性能方面与之非常相似并无任何特殊之处,反倒是生产成本更高,生产过程对环境污染更加严重,实际操作和加工性能更加困难。根据自己多年的锂电研发和生产经验,笔者并不认为石墨烯会在锂离子电池领域有多少实际应用价值,当前所谓的“石墨烯电池”纯属炒作。对比CNT和石墨烯,笔者要说的是“历史总是何其相似”!
图6 碳纳米管负极料
石墨烯的真正可能的应用前景猜测
未来石墨烯在锂离子电池上的应用前景微乎其微的。相比于锂离子电池,笔者认为石墨烯在超级电容器尤其是微型超级电容器方面的应用前景似乎稍微靠谱一点点,但是我们仍然要对一些学术界的炒作保持警惕。
其实,看了很多这些所谓的“学术突破”, 你会发现很多教授在其paper里有意无意地混淆了一些基本概念。目前商品化的活性炭超级电容器能量密度一般在7-8 Wh/kg,这是指的是包含所有部件的整个超级电容器的器件能量密度。而教授们提到的突破一般是指材料的能量密度,所以实际中的石墨烯超电远没有论文中提到的那么好。
相对而言,微型超级电容器的成本要求并没有普通电容器那么严格,以石墨烯复合材料作为电化学活性材料,并选择合适的离子液体电解液,有可能实现制备兼具传统电容器和锂离子电池双重优势的储能器件,在微机电系统(MEMS)这样的小众领域可能(仅仅只是可能)会有一定的应用价值。

热心网友 时间:2023-10-15 11:12

这个当然是不可以维修的。跟锂电池都是一样的,一次性的东西,坏了那就报废了,不可能坏了还维修的

热心网友 时间:2023-10-15 11:12

电动知家,一个有价值的微信公众号!
更多新能源电动汽车、无人驾驶最新行业资讯和专业知识,请关注“电动知家”微信公众号
自从英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)二人因为 “二维石墨烯材料的开创性实验”共同获得2010年诺贝尔物理学奖之后,任何与石墨烯有关的新闻或者研究成果都受到了人们极大的关注。那么石墨烯锂电池倒底可能会有哪些出众的优点呢?比如一直盛传的移充满电的锂电池,真是让观众对这项技术的应用充满了期待。
图1 石墨烯材料结构
笔者也经常会问公司的研发大牛:“石墨烯现在倒底可以量产吗?石墨烯锂电池倒底有没有传说中的那么厉害,几秒就可以充满电?”,其实对于一个专业人员常常只能以呵呵来做答,像电我这种一点儿电化学或者材料学背景都没有的人,也很难听得懂那些晦涩的专业理论。
笔者接合专业人士的解答与多方面的资料整理出以下内容供大家参阅,在技术日新月异的今天,真不好说那些先进的思想与理念,现在看来是像是在炒作,说不定那天就会变成现实。
什么是石墨烯
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-8 俜m,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。
最薄、最坚硬、最导热、最导电,这所有的光环都在告诉人们,石墨烯是一种多么神奇的材料啊!但是笔者要提醒的是,国际上对Graphene的定义是1-2层的nanosheet才能称之为是Graphene,并且只有没有任何缺陷的石墨烯才具备这些完美特性,而实际生产的石墨烯多为多层且存在缺陷。
目前生产方法及品质
机械剥离法:当年Geim研究组就是利用3M的胶带手工制备出了石墨烯的,但是这种方法产率极低而且得到的石墨烯尺寸很小,该方法显然并不具备工业化生产的可能性。
化学气相沉积法(CVD):化学气相沉积法主要用于制备石墨烯薄膜,高温下甲烷等气体在金属衬底(Cu箔)表面催化裂解沉积然后形成石墨烯。CVD法的优点在于可以生长大面积、高质量、均匀性好的石墨烯薄膜,但缺点是成本高工艺复杂存在转移的难题,而且生长出来的一般都是多晶。
氧化-还原法:氧化-还原法是指将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨(GO),经过超声分散制备成氧化石墨烯,然后加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团后得到石墨烯。氧化-还原法制备成本较低容易实现,成为生产石墨烯的最主流方法。但是该方法所产生的废液对环境污染比较严重,所制备的石墨烯一般都是多层石墨烯或者石墨微晶而非严格意义上的石墨烯,并且产品存在缺陷而导致石墨烯部分电学和力学性能损失。
溶剂剥离法:溶剂剥离法的原理是将少量的石墨分散于溶剂中形成低浓度的分散液,利用超声波的作用破坏石墨层间的范德华力,溶剂插入石墨层间,进行层层剥离而制备出石墨烯。此方法不会像氧化-还原法那样破坏石墨烯的结构,可以制备高质量的石墨烯。缺点是成本较高并且产率很低,工业化生产比较困难。
此外,石墨烯的制备方法还有溶剂热法、高温还原、光照还原、外延晶体生长法、微波法、电弧法、电化学法等,这些方法都不及上述四种方法普遍。
图2 可量产石墨烯
在此,笔者介绍一个新名词:还原氧化石墨烯,即RGO。一般来说,氧化石墨烯是由石墨经强酸氧化,然后再经过化学还原或者热冲击还原得到。目前市场上所谓的“石墨烯”绝大多数都是通过氧化-还原法生产的氧化石墨烯,石墨片层数目不等,表面存在大量的缺陷和官能团,无论是导电性、导热性还是机械性都跟获得诺贝尔奖的石墨烯是两回事。严格意义上而言,它们并不能称为 “石墨烯”。
当前 “石墨烯电池”这一名词很火热。事实上,国际锂电学术界和产业界并没有“石墨烯电池”这个提法。看来“石墨烯锂电池”还真是个炒出来的概念。
根据美国Graphene-info这个比较权威的石墨烯网站的介绍,“石墨烯电池”的定义是在电极材料中添加了石墨烯材料的电池。在笔者看来,这个解释显然是误导。根据经典的电化学命名法,一般智能手机使用的锂离子电池应该命名为“钴酸锂-石墨电池”。
图3 石墨烯微型超级电容器
之所以称为“锂离子电池”,是因为SONY在1991年将18650锂离子电池投放市场的时候,考虑到经典命名法太过复杂一般人记不住,并且充放电过程是通过锂离子的迁移来实现的,体系中并不含金属锂,因此就称为“Lithium ion battery”。最终“锂离子电池”这个名称被全世界广泛接受,这也体现了SONY在锂电领域的特殊贡献。
目前,几乎所有的商品锂离子电池都采用石墨类负极材料,在负极性能相似的情况下,锂离子电池的性能很大程度上取决于正极材料,所以现在锂离子电池也有按照正极来称呼的习惯。比如,磷酸铁锂电池(BYD所谓的“铁电池”不在笔者讨论范畴)、钴酸锂电池、锰酸锂电池、三元电池等,都是针对正极而言的。
石墨烯在锂电池中可能(仅仅是可能性)的应用领域
负极:
1、石墨烯单独用于负极材料;
2、与其它新型负极材料,比如硅基和锡基材料以及过渡金属化合物形成复合材料;
3、负极导电添加剂。
正极:主要是用作导电剂添加到磷酸铁锂正极中,改善倍率和低温性能;也有添加到磷酸锰锂和磷酸钒锂提高循环性能的研究。
石墨烯功能涂层铝箔,其实际性能跟普通碳涂覆铝箔(A123联合汉高开发)并无多少提高,反倒是成本和工艺复杂程度增加不少,该技术商业化的可能性很低。
从上面的分析可以很清楚地看到,石墨烯在锂离子电池里面可能发挥作用的领域只有两个:直接用于负极材料和用于导电添加剂。
图4 石墨烯包覆锰酸锂工艺示意图
石墨烯单独用做锂电负极材料的可能性
纯石墨烯的充放电曲线跟高比表面积硬碳和活性炭材料非常相似,都具有首次循环库仑效率极低、充放电平台过高、电位滞后严重以及循环稳定性较差的缺点,这些问题其实都是高比表面无序碳材料的基本电化学特征。
石墨烯的振实和压实密度都非常低,成本极其昂贵,根本不存在取代石墨类材料直接用作锂离子电池负极的可能性。既然单独使用石墨烯作为负极不可行,那么石墨烯复合负极材料呢?
石墨烯与其它新型负极材料,比如硅基和锡基材料以及过渡金属化合物形成复合材料,是当前“纳米锂电”最热门的研究领域,在过去数年发表了上千篇paper。复合的原理,一方面是利用石墨烯片层柔韧性来缓冲这些高容量电极材料在循环过程中的体积膨胀,另一方面石墨烯优异的导电性能可以改善材料颗粒间的电接触降低极化,这些因素都可以改善复合材料的电化学性能。
但是,并不是说仅仅只有石墨烯才能达到改善效果,笔者的实践经验表明,综合运用常规的碳材料复合技术和工艺,同样能够取得类似甚至更好的电化学性能。比如Si/C复合负极材料,相比于普通的干法复合工艺,复合石墨烯并没有明显改善材料的电化学性能,反而由于石墨烯的分散性以及相容性问题而增加了工艺的复杂性而影响到批次稳定性。
如果综合考量材料成本、生产工艺、加工性和电化学性能,笔者认为,石墨烯或者石墨烯复合材料实际用于锂电负极的可能性很小产业化前景渺茫。
图5 石墨烯负极材料
石墨烯用于导电剂的可能性
现在锂电常用的导电剂有导电炭黑、乙炔黑、科琴黑,Super P等,现在也有电池厂家在动力电池上开始使用碳纤维(VGCF)和碳纳米管(CNT)作为导电剂。
石墨烯用作导电剂的原理是其二维高比表面积的特殊结构所带来的优异的电子传输能力。从目前积累的测试数据来看,VGCF、CNT以及石墨烯在倍率性能方面都比Super P都有一定提高,但这三者之间在电化学性能提升程度上的差异很小,石墨烯并未显示出明显的优势。
那么,添加石墨烯有可能让电极材料性能爆发吗?答案是否定的。以iPhone手机电池为例,其电池容量的提升主要是由于LCO工作电压提升的结果,将上限充电电压从4.2V提升到目前i-Phone 6上的4.35V,使得LCO的容量从145 mAh/g逐步提高到160-170mAh/g (高压LCO必须经过体相掺杂和表面包覆等改性措施),这些提高都跟石墨烯无关。
也就是说,如果你用了截止电压4.35V容量170mAh/g的高压钴酸锂,你加多少石墨烯都不可能把钴酸锂的容量提高到180mAh/g,更别说动不动就提高几倍容量的所谓“石墨烯电池”了。添加石墨烯有可能提高电池循环寿命吗?这也是不可能的。石墨烯的比表面积比CNT更大,添加在负极只能形成更多的SEI而消耗锂离子,所以CNT和石墨烯一般只能添加在正极用来改善倍率和低温性能。
但是,石墨烯表面丰富的官能团就是石墨烯表面的小伤口,添加过多不仅会降低电池能量密度,而且会增加电解液吸液量,另外一方面还会增加与电解液的副反应而影响循环性,甚至有可能带来安全性问题。那么成本方面呢?目前石墨烯的生产成本极其昂贵,而市场上所谓的廉价“石墨烯”产品基本上都是氧化石墨烯。
即便是氧化石墨烯成本也高于CNT,而CNT的成本又比VGCF高。而且在分散性和加工性方面,VGCF比CNT和石墨烯更容易操作,这正是为什么昭和电工的VGCF正逐渐打入动力电池市场的主要原因。可见石墨烯在用作导电添加剂方面,目前跟CNT和VGCF在性价比方面并没有优势可言。
当前国内石墨烯的火热形势,让笔者联想到了十几年前的碳纳米管(CNT)。如果对比石墨烯和CNT,我们就会发现这两者有着惊人的相似之处,都具有很多几乎完全一样的“奇特的性能”,当年CNT的这些“神奇的性能”现在是完全套用在了石墨烯身上。CNT是在上世纪末开始在国际上火热起来的,2000-2005年之间达到*。CNT据说功能非常之多,在锂电领域也有很多“独特性能”。
但是二十多年过去了,至今也没看到CNT的这些“奇特的性能”在什么领域有实实在在的规模化应用。在锂电方面,CNT也仅仅是用作正极导电剂这两年在LFP动力电池里面开始了小规模的试用(性价比仍不及VGCF),而LFP动力电池已经注定不可能成为电动汽车主流技术路线。
相比于CNT,石墨烯在电化学性能方面与之非常相似并无任何特殊之处,反倒是生产成本更高,生产过程对环境污染更加严重,实际操作和加工性能更加困难。根据自己多年的锂电研发和生产经验,笔者并不认为石墨烯会在锂离子电池领域有多少实际应用价值,当前所谓的“石墨烯电池”纯属炒作。对比CNT和石墨烯,笔者要说的是“历史总是何其相似”!
图6 碳纳米管负极料
石墨烯的真正可能的应用前景猜测
未来石墨烯在锂离子电池上的应用前景微乎其微的。相比于锂离子电池,笔者认为石墨烯在超级电容器尤其是微型超级电容器方面的应用前景似乎稍微靠谱一点点,但是我们仍然要对一些学术界的炒作保持警惕。
其实,看了很多这些所谓的“学术突破”, 你会发现很多教授在其paper里有意无意地混淆了一些基本概念。目前商品化的活性炭超级电容器能量密度一般在7-8 Wh/kg,这是指的是包含所有部件的整个超级电容器的器件能量密度。而教授们提到的突破一般是指材料的能量密度,所以实际中的石墨烯超电远没有论文中提到的那么好。
相对而言,微型超级电容器的成本要求并没有普通电容器那么严格,以石墨烯复合材料作为电化学活性材料,并选择合适的离子液体电解液,有可能实现制备兼具传统电容器和锂离子电池双重优势的储能器件,在微机电系统(MEMS)这样的小众领域可能(仅仅只是可能)会有一定的应用价值。

热心网友 时间:2023-10-15 11:12

这个当然是不可以维修的。跟锂电池都是一样的,一次性的东西,坏了那就报废了,不可能坏了还维修的
石墨烯电池可以修复吗

不可以。石墨烯的提取工序繁琐,成本很高,在电池使用上还不能完全形成,从实验室到市场应用要有很长的路要走。工序复杂,原料很稀缺,提取又比较难,是由碳原子形成单层多次在合成也形成使用上还在研究中。石墨烯的优点很明显,充电时间短,10分钟就能充满,行驶里程可达1000公里,可并不能普及。

能用石墨烯电动车充电器给锂电池修复吗

不可以。因为石墨烯电池充电器充电控制方式不同的。和锂电池的电压等级是不匹配的。锂电池也有很多种,电池性能及电池保护板参数都有可能不一样。

石墨烯电瓶不行了怎么修复?

石墨烯电池,是属于铅酸电池里面的一种,至于电动车电池能不能修复,主要还是要看电动车电池是什么原因导致的故障。以铅酸电池为例,大部分电池出现故障,都是因为电池长时间充放电造成的电池鼓包,而这种鼓包是不可逆的,修复起来也是相当困难的,所以只能是选择换新。单节电池故障,虽然从理论上来讲。...

石墨烯电池饿死的维修办法

1、加蒸馏水、去离子水或纯净水,电池在使用过程中只会失水,硫酸是不会损失的。2、让维修人员放电修复,经过修复的电瓶,其性能已经不可能完全一致。3、电池出现损坏,需要更换电池。石墨烯电池是一种电池,由美国俄亥俄州的Nanotek仪器公司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而来...

石墨烯电池可以加修复液吗?

可以的。电池加修复液但是必须有好用的修复仪才行,用完电再加修复液会好点,不用完加修复液也行关键在有修复仪,一半电解液一半蒸留水配成母夜再加电池中,只加蒸留水容量少。石墨烯电池,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。

电动车石墨烯电池饿死了激活以后影响寿命吗?

当然。锂电池饿死,即使修复,其容量也会大幅缩水。否则,手机换电池就不那么贵了。

电动车石墨烯电池的优缺点是什么呢?

锂电池电池(以最先进的为准)的比能是180瓦时/千克,而石墨烯电池的比能超过600瓦时/千克。用这种电池供电的电动车,行驶里程可达1000公里,充电时间不到8分钟。使用寿命长,是传统氢化电池的4倍,是锂电池轻质电池的2倍,石墨烯的特点可以将电池重量降低到传统电池的一半,可以提高装有电池的机器的效率。 与传统电池...

铅酸石墨烯电池修复液有用吗?

但是在铅酸电池中使用石墨烯并不能有效地修复电池。事实上,铅酸电池的损坏往往是由于电池内部化学反应的失控引发的,而石墨烯并不能解决这些问题。因此,铅酸石墨烯电池修复液的实际效果并不可靠,同时,如果未经合法认证的厂商生产,也可能存在安全隐患。建议在电池出现故障时,及时更换或进行专业修理。

锂电池和石墨烯可以并联吗?

可以提高电极的导电性和循环寿命,从而提高电池的充放电效率和循环稳定性。这样可以提高电池的续航能力和循环寿命。因此,虽然不能简单地将石墨烯和锂电池进行并联,但是石墨烯可以作为锂电池材料的添加剂来改善电池性能。这种应用方式可以有效地提高锂电池的性能,是当前锂电池领域的一个研究热点。

石墨烯电池存在哪些缺点?

4、循环寿命短 石墨烯电池的循环寿命相对较短,这意味着它们在长时间使用后可能会失去容量。石墨烯电池的优点:1、更快的充电速度,并且在高温下也比锂离子电池更为耐用。2、用此电池供应电力的电动汽车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。3、使用寿命长。其使用寿命是传统氢化电池的四倍,是...

石墨烯电池是锂电池的多少倍 锂电池石墨烯电池区别 王修安石墨烯快充锂电池 石墨烯电池和铅酸电池哪个好 石墨烯锂电池研制成功 石墨烯能导电吗 什么是石墨烯电池 真正的石墨烯电池 石墨烯铅酸电池
声明声明:本网页内容为用户发布,旨在传播知识,不代表本网认同其观点,若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。E-MAIL:11247931@qq.com
视听说课程授课方式 ps4上有什么可以双手柄很欢乐的游戏 肥腴词语解释 上腴词语解释 今日冬至吃什么好 冬至吃饺子是为纪念谁 此日喝羊肉汤驱除寒冷-今日头条 哪里有在养殖五爪金龙蜥蜴???合法的,我网上查查不到,知道的告诉我下,谢... ...怎样还原到另一个苹果6splus里。(注:苹果6plus已丢失, 在一个池塘生态系统中属于生产者的是( )A.水草、浮游植物B.浮游动物C... 鸡翅应该怎样做味道绝佳? 电刷的电刷选用 直流电机正转碳刷火花不大,反转火花很大是什么原因造成的?、 电动工具碳刷材料一般有哪几种好的和差的 摩根ch33n碳刷的材质是什么?能和开泰的D252碳刷混合使用么?为什么? 谁知道D374碳刷是怎么回事? 碳刷里面有银吗 在电动机中,电刷有什么作用 怎样下载电脑背景图片? 电机里的碳刷是石墨和 什么 黏合剂做成的 ?有毒吗? 怎么给电脑下载桌面背景呢?告诉我吧 高纯石墨与高强石墨有什么区别 在哪里可以下载桌面背景图片 高纯石墨与石墨化材料的区别 怎么下载桌面背景的啊 什么是高纯石墨,其生产 如何下载电脑桌面背景? 什么是 电化石墨? 如何下载图片设置为电脑桌面背景? 怎样下载电脑桌面背景 怎样下载电脑桌面壁纸 碳刷的良好标志表现为什么? 制作电池时,铅笔芯能代替石墨棒吗? 碳刷有什么作用!碳刷在电动工具中起主要 作用吗? 这几种电机的区别 碳素是一种什么材料? 如何做日本豆腐好吃? 怎样制作日本豆腐 软糯香甜的土豆炖牛肉,究竟是怎样的做法? 土豆炖牛肉家常做法是什么? 牛肉炖土豆是一款家常菜品,具体的做法与步骤是什么? 电动车电瓶使用注意事项 高压锅怎样炖牛肉土豆? 电动车电池如何正确使用? 家常土豆炖牛肉怎么炖 家常牛肉炖土豆怎么做 电动车电瓶用多久需要更换,需要注意什么? 使用电动车有哪些注意事项? 吸烟吸的牙疼怎么办 电瓶车充电的注意事项 抽烟牙痛怎么办?