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石墨烯的真正应用前景在哪?

来源: 电池招聘网 发布时间:2018-04-16 09:14:16浏览次数:171次

   未来石墨烯在锂离子电池上的应用前景艰难。相比于锂离子电池,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。

石墨烯的真正应用前景在哪?

  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。

  当前关于石墨烯电池的新闻有很多,比如国内首个石墨烯手机用的石墨烯电池。笔者首先找到的是2014年据Tesla创始人兼首席执行官Elon Musk表示,特斯拉准备将Model S、即将面世的Model X跨界车以及平价电动车型Model 3的性能再度升级。“我们汽车的续航里程将有可能突破500英里。实际上,我们的开发进度非常快,但是汽车价格可能会随之提升。不久的将来,特斯拉电动车的续驶里程有望再度提升”。他在接受英国汽车周刊《Auto Express》的采访时说道。

  Musk并没有透露这个计划的细节,但是根据众多媒体的报道,用石墨烯制造的“超级电池”有可能是特斯拉实现该计划的关键。笔者查找了几个国外相关报道,无一例外地都说消息源自中国媒体报道。事实很明显,Musk压根没有说过用石墨烯或者石墨烯电池,中国的媒体人杜撰了特斯拉使用“石墨烯电池”作为下一代电动汽车电池的新闻报道。

  另外一个就是西班牙的石墨烯电池。西班牙人宣称,一个锂电池(以最先进的为准)的比能量数值为180 Wh/kg,而一个石墨烯电池的比能量则超过600 Wh/kg。也就是说,它的储电量是目前市场上最好的产品的三倍。这种电池的寿命也很长,它的使用寿命是传统镍氢电池的四倍,是锂离子电池的两倍。用它来提供电力的电动车最多能行驶1000千米。而将它充满电只需要不到八分钟的时间。

  但是,目前没有人真正见识过这个公司的产品,即使相关基本参数比如充放电曲线、中值电压等也无法查找到。笔者根据自己多年的锂电知识判断,这样的电池性能是不可能达到的,如果该电池仍然采用普通锂离子电池的嵌入式反应原理的话。另外,假如这是一种用了石墨烯的二次空气电池,那么它显然也不能被称作“石墨烯电池”。至于这个西班牙石墨烯电池到底是真是假,即“仁者见仁智者见智”了。

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