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      石墨烯電池和鋰電池哪個好?

      作者:admin????來源:未知????發布時間:2021-11-05 09:40????瀏覽量:
        石墨烯電池在過去幾年電池行業炙手可熱,但最終歸于沉寂。市場上主流的電池是鋰電池。石墨烯電池和鋰電池哪個更好,要從各自的材料特性和市場應用中的優缺點進行對比,來區分它們在什么情況下是好是壞。

        石墨烯電池

        1.石墨烯電池的優缺點。

        石墨烯電池:石墨烯電池是由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜。它是一種只有一個原子層厚度的準二維材料,所以也叫單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量移動的特性,開發了一種新能源電池。

        (1)石墨烯電池優點:

        1)存儲功率是目前市場上最好產品的三倍。鋰電池(以最先進的為準)的比能量為180wh/kg,而石墨烯電池的比能量超過600whkg。

        2)用這種電池供電的電動車,行駛里程可達1000公里,充電時間不到8分鐘。

        3)使用壽命長。其使用壽命是傳統氫化電池的4倍,鋰電池的2倍。

        4)重量輕。石墨烯的特性使電池的重量減少到傳統電池的一半,可以提高裝載電池的機器的效率。

        5)石墨烯比傳統電池更有優勢,使用壽命是鋰電池的兩倍,氫化電池的四倍。

        6)充電速度更快,高溫下比鋰電池更耐用。

        (2)石墨烯電池的缺點:

        1)目前石墨薄還沒有達到實用階段,距離量產還有很長的路要走。

        2)市場上的這些石墨烯電池也不是純石墨烯電池。它們只是在鋰電池的基礎上摻雜了一些石墨烯相關技術。與傳統鋰電池相比,它們帶來的性能提升只是一點點。另外,石墨烯的成本很高,其制造工藝也很高。石墨烯電池的制造工藝還不夠成熟。目前只是在實驗室階段,無法實現量產。

        3)不相容的過程特性。即石墨烯的比表面積過大,會給現有的鋰離子電池分散、均化等工藝帶來很多技術難題。如果電池廠調整過程會筋疲力盡,在業績指標突破性進展的驅動下沒有足夠的利潤空間,誰愿意用這項技術?石墨烯的表面特性受化學狀態影響較大,在批量穩定性和循環壽命方面存在諸多問題,無法滿足目前鋰電池生產的很多細節要求。

        2.鋰電池的優缺點。

        鋰電池

        (1)鋰電池的優勢。

        1)能量密度高,其體積能量密度和質量能量密度分別可達450W.h/dm3和150W.h/kg,且仍在增加。2)平均輸出電壓高(約3.6V),是鎳鎘和鎳氫電池的3倍。

        3)輸出功率高。

        4)自放電小,每月不到10%,不到鎳鎘和鎳毫升的一半。

        5)不具有鎳鎘、鎳氫電池那樣的記憶效果,循環性能優越。

        6)可快速充放電,1C充電時容量可達標稱容量的80%以上。

        7)充電效率高,第一次循環后基本100%。

        8)工作溫度范圍寬,從-30到45。隨著電解液和正極的改進,有望拓寬到。

        -40~ 70,低溫可延長至-60。

        9)無需維護。

        10)對環境“友好”,被稱為綠色電池。

        11)使用壽命長,100%DOD充放電900次以上;使用淺深度(30%DOD)充放電時,循環次數已超過5000次。

        (2)鋰電池的缺點。

        1)成本高,主要是由于正極材料LiC002價格高。隨著負極技術的不斷發展,LiMn204和LiFeP04可以作為正極,有望大幅降低鋰離子電池的成本;

        2)必須有專門的保護電路,防止過充或過放;

        3)與普通電池兼容性差,因為只能用鋰離子電池代替三節普通電池(3.6V)。

        總結:通過以上條件對比,就目前情況來看,鋰電池在研發方面比石墨烯電池更有優勢;技術成熟度、制造成本和市場經濟效益。

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