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2018年日内瓦车展石墨烯电池风头不再(2)

北极星储能网  来源:车聚网    2018/3/1 13:31:40  我要投稿  

一个石墨烯电池的比能量超过600wh/kg,这个表现放在当今都能呈碾压态势(比如目前比亚迪磷酸铁锂电池的单体能量密度为150~160Wh/kg);

单次完全充电仅需8分钟以内、单次续航里程可高达1000公里;

使用寿命是传统氢化电池的四倍,锂电池的两倍;

重量仅为传统电池的一半,且成本比锂电池低77%。

有趣的是,此前Graphenano公司信心满满的公布:他们计划于2015年将此电池投入生产,并且计划与德国四大汽车公司中的两家电动汽车产品进行试验。但距今已经过去了4年之久,Graphenano公司和其疯狂的石墨烯电池再也没出现在我们的视野中。

从其官网看,最新的新闻基本都是参加国家会议或石墨烯在其他产品上的应用(比如牙科产品)。放着广阔的电动汽车市场不要,赚医学用品的钱,要么就是脑袋秀逗了,要么就是我们过分高估了他们的产品能力。

二、根本就没有石墨烯电池?

虽然新闻中充斥着各种“石墨烯电池”, 但事实上就目前石墨烯在电池上的应用来说,它主要被用于锂电池中,用于负极材料和用于导电添加剂。即所谓的石墨烯电池,本质上还是属于锂电池。

对锂离子电池来说,石墨烯作为碳基负极材料,是没有办法从根本上改变锂离子电池比能量的数量级。在电池负极里面代替原来的石墨,虽然可以提升电池的整体容量和充电速度,但性能提升效果有限,并没到达上文所述那般强势。

虽然斯坦福大学崔屹教授团队在Nature Nanotechnology上发表的题目为“Air-stable and freestanding lithium alloy/graphene foil as an alternative to lithium metal anodes”的研究成果,表示包覆的石墨烯材料抑制了多硫化合物与负极的反应,降低了正极硫活性物质的损耗,具有良好的空气稳定性和循环性能,能量密度约500Wh/kg,但现今这项研究也仅限于前瞻性的理论研究而已,到底能否实现量产前路依然漫漫。

小结

当然,这并不是阻碍石墨烯电池面市的主要原因,量产化困难的主要原因在其内部。

全石墨烯电池成本十分高昂,而且制备难度大,几乎不可能量产。现在公布的一些惊人数据基本都来自纯度极高的石墨烯电池,仅出现在概念阶段或实验室内;

“掺杂石墨烯电池”在锂电池上的作用是导电剂或电极嵌锂材料,但与传统的导电碳和石墨低廉的成本相比,前者带来的性能提升不足以吸引各厂家;

石墨烯材料本身具有的高比表面积等性质,与现在的锂离子电池工业的技术体系无法相容;

除此之外,其他材料的冲击(比如硅在做负极上有着更高的理论容量)和分散工艺难度高等问题,都制约着石墨烯在锂电池上的应用。

总之,石墨烯电池取代锂电池在中短期内基本是不可能的;“掺杂石墨烯锂电池”虽然有一定的应用前景,但收效并不大,完全不足以撼动现今的格局。

日内瓦车展作为一个百花齐放的舞台,像石墨烯电池汽车这样的前瞻性产品虽然能抓住眼球,但短期内只怕也只能沦为展台上的概念品了。

原标题:2018年日内瓦车展石墨烯电池风头不再

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