
石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,被称为“黑金”,是“新材料之王”。因为烯特殊的结构形态,石墨烯具备目前世界上最硬、最薄的特征,同时也具有很强的韧性、导电性、 导热性和抗腐蚀性,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。
很多业内专家将石墨烯技术在电池上的应用视为突破电池技术瓶颈的希望,据悉,运用石墨烯优良的抗腐蚀性能,能有效解决铅酸蓄电池合金板栅的腐蚀和蠕变性能,防止和膏软化,提升活性物质与板栅的结合强度,大幅提高电池寿命;利用石墨烯优良的导电性能,提高正极材料的反应活性,将大大提高充放电速度,提升锂离子电池的能量密度。
国内外已有研究院所、企业着手将石墨烯技术应用于提升电池性能的研究,有的企业已经通过技术开发,运用到了自己的产品中。
近日,超威集团正式发布了首款石墨烯合金电池——超威黑金高能量电池,这是一款将石墨烯与铅蓄电池巧妙融合的新产品。超威黑金高能量电池使用单层石墨烯,以参杂的方式制成正极板栅合金,有效解决了普通蓄电池中存在的正极板栅腐蚀、正极铅膏凝化等问题,同时也让板栅与铅膏结合得更为紧密。在电压不变的前提下,超威黑金高能量电池的额定容量比普通蓄电池更高,从而极大地延长了一次充电后电池的使用时间。
中国船舶重工集团动力股份有限公司也发布公告称,其与浙江正泰电器股份有限公司控股的上海新池能源科技有限公司签署战略合作协议,双方将致力于产研一体,在新能源材料—石墨烯技术以及储能电池领域开展高层次、宽领域和全方位的新材料研发及产业化合作。
世界各国纷纷探索石墨烯在动力电池技术上的应用,并取得了惊人的成果。据悉,美国俄亥俄州的Nanotek仪器公司利用锂电池在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出一种新的电池。这种新的电池可把数小时的充电时间压缩至短短不到一分钟。西班牙Graphenano公司同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池,其储电量是目前市场最好产品的三倍,用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。日本的科学技术振兴机构在锂空气电池中通过使用具备三维构造的多孔材质石墨烯作为阳极材料,获得了较高的能量利用效率和100次以上的充放电性能。据称如果电动车使用这种新型电池,则巡航里程将从目前的200公里左右增加到500-600公里左右。
电池中国网认为,国内电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段,石墨烯技术为电池产业乃至电动车产业带来了新的变革。石墨烯技术的出现极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命,而这个革命的开始,或许从石墨烯颠覆电池的世界开始。

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