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石墨烯在电池及能源领域的应用前景分析

2016-03-11 11:42来源:烯碳资讯作者:刘冠伟关键词:储能石墨烯锂电池收藏点赞

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5)电解液,要求离子导电,估计用在这里也是没戏;

6)各种外壳封装材料,石墨烯强度是很高,但那是单原子层材料,不可能把基于原子键合强度计算来的理论强度完美地还原到体材料,而且如果这样用石墨烯,成本恐怕也是工业界无法承受的。

此外,宫总还回答了“有所谓的‘石墨烯电池’吗?”。他也认为,该定义“并不恰当”。然后举的例子也都是一些和SnO2,Mn3O4,CuO 等电导率比较低的正极、负极纳米材料复合,这些思路实际上还是印证了上面的观点:即当导电添加剂靠谱。另外一个Li4Ti5O12-石墨烯为电极的具有高充放电速率的柔性锂离子电池,实际上这就已经脱离了传统锂离子领域范畴了。

另外,宫总也否定了一种说法:“当2017年石墨烯价格降到每公斤80美元时,就可以让电池市场快速应用的说法正确吗?”个人完全同意。石墨烯用在电池中的问题,成本是一个原因,但绝对不是全部。石墨烯用在锂离子电池工业中,替代其它原有材料,这是一种存量思维,既然是要配合现有的体系,那就应该去问锂电工业界,你们要什么材料,然后向这个方向努力。而现实却是很多企业做的材料处于的状态都是:“我们的材料性能很厉害,快来买”,问题是你ABC性能好了,DEF性能可能很差,工业常常要求门门功课及格,但你这个材料偏科,所以企业就是不愿用你的材料,这个真不能怪锂电池工业界。

综上所述,石墨烯用在锂离子电池中的最大可能性仍然是导电剂与负极,但是具体在这两方面应用有多大的希望,就是一个投入、产出,各种性能平衡的问题了,需要学术与工业界一起深入探讨。而如果石墨烯找到的应用场景是一个增量思维为主的场所,即产生了全新的材料和器件,这样的场合我是比较看好的,因为这是基于石墨烯本身优异的特性量身打造的场景。老调重谈一下,比如柔性电子器件,透明导电材料,催化剂等方面,个人更看好。锂硫和超级电容方面,整个技术体系更新,石墨烯应该也就更有机会。

石墨烯在能源领域中的应用前景:

超级电容,太阳能,燃料电池等

个人基本认可宫总在这部分提出的观点。石墨烯的物化特性更为符合超级电容的应用。但宫总在这里也表明了一个观点,说超级电容面临着锂离子的竞争,如果综合性能不能进一步的突破,也会面临一些问题,这一点个人同样赞成。比如量产的LG的高功率型锂离子电池,能量密度达到100Wh/kg,功率密度有6000W/kg,这个综合性能对于很多功率性场合已经非常够用了,超级电容想在这一领域与锂离子交锋,还需要不断的革新进步。

太阳能不是笔者的主业,发言权不大。但是从近来MIT公布的报告“The Future of Solar Energy AN INTERDISCIPLINARY MIT STUDY”来看,其中对于光伏领域中的传统技术与新兴技术的介绍中,几乎没有专门提到石墨烯。在这方面,笔者不清楚是不是基于石墨烯的太阳能电池技术仍处于技术发展的初级阶段,关于这一点还需要专业人士前来解惑。不过笔者一直认为,石墨烯做为透明导电材料,结合柔性光伏等器件来发展,应该是很有前景的,但是此时石墨烯就仍然是一种辅助材料,或者说是重要的辅助材料,非要把它像锂离子电池领域中一样,定义成“石墨烯太阳能电池”,是否严谨,恐怕有待商榷。

原标题:石墨烯在电池及能源领域的应用前景分析
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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