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1、石墨烯電池優(yōu)缺點(diǎn)
石墨烯電池:石墨烯電池,是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有一個(gè)原子層厚度的準(zhǔn)二維材料,所以又叫做單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動的特性,開發(fā)出的一種新能源電池。
(1)石墨烯電池優(yōu)點(diǎn):
1)儲電量是目前市場最好產(chǎn)品的三倍。一個(gè)鋰電池(以最先進(jìn)的為準(zhǔn))的比能量數(shù)值為180wh/kg,而一個(gè)石墨烯電池的比能量則超過600whkg。
2)用此電池提供電力的電動車最多能行駛1000公里,而其充電時(shí)間不到8分鐘。
3)使用壽命長。其使用壽命是傳統(tǒng)氫化電池的四倍,是鋰電池的兩倍。
4)重量輕。石墨烯的特性使得電池的重量可以減少為傳統(tǒng)電池的一半,這樣可以提高裝載該電池的機(jī)器的效率。
5)石墨烯相比于傳統(tǒng)的電池有著更大更多的優(yōu)勢,在使用壽命上,它的使用壽命是鋰電池的兩倍,是氫化電池的四倍。
6)更快的充電速度,并且在高溫下也比鋰電池更為耐用。
(2)石墨烯電池缺點(diǎn):
1)目前石墨稀還沒達(dá)到實(shí)用化階段,離大批量生產(chǎn)還有很長的路要走。
2)市場上這些石墨烯電池也不是純石墨烯電池,他只是在鋰電池的基礎(chǔ)上摻雜了一些石墨烯的相關(guān)的技術(shù),與傳統(tǒng)的鋰電池相比,它帶來的性能提升也僅僅只有那么一點(diǎn)點(diǎn)。再加上石墨烯的成本十分的高昂,它的制造工藝也非常的高,石墨烯電池的制作工藝仍然不夠成熟,目前僅處于實(shí)驗(yàn)室階段的它無法達(dá)到量產(chǎn)的地步。
3)工藝特性不兼容。就是石墨烯比表面積過大,會對現(xiàn)有鋰離子電池的分散均漿等工序帶來一大堆工藝問題。如果電池廠調(diào)工藝會累死,又沒有性能指標(biāo)突破性進(jìn)步帶來的足夠的利潤空間驅(qū)動,誰愿意上這個(gè)技術(shù)?石墨烯表面特性受化學(xué)狀態(tài)影響巨大,批次穩(wěn)定性,循環(huán)壽命等等都有很多問題,目前來看無法滿足鋰電池生產(chǎn)的一堆細(xì)致的要求。
2、鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)
(1)鋰電池優(yōu)點(diǎn)
1)能量密度高,其體積能量密度和質(zhì)量能量密度分別可達(dá)450W.h/dm3和150W.h/kg,而且還在不斷提高。
2)平均輸出電壓高(約3.6V),為Ni-Cd、Ni-l電池的3倍。
3)輸出功率大。
4)自放電小,每月10%以下,不到Ni-Cd、Ni-Ml的一半。
5)沒有Ni-Cd、Ni-MH電池一樣的記憶效應(yīng),循環(huán)性能優(yōu)越。
6)可快速充放電,1C充電時(shí)容量可達(dá)標(biāo)稱容量的80%以上。
7)充電效率高,第1次循環(huán)后基本上為100%。
8)工作溫度范圍寬,-30~+45℃,隨著電解質(zhì)和正極的改進(jìn),期望能拓寬到
-40~+70℃,低溫有可能拓展到-60℃。
9)無需維修。
10)對環(huán)境較為“友好”,稱為綠色電池。
11)使用壽命長,100%DOD充放電可達(dá)900次以上;當(dāng)采用淺深度(30%DOD)充放電時(shí),循環(huán)次數(shù)已經(jīng)超過了5000次。
(2)鋰電池缺點(diǎn)
1)成本高,主要是正極材料LiC002的價(jià)格高,隨著正極技術(shù)的不斷發(fā)展,可以采用LiMn204、LiFeP04等為正極,從而有望大大降低鋰離子電池的成本;
2)必須有特殊的保護(hù)電路,以防止過充或過放;
3)與普通電池的相容性差,因?yàn)橐话阋谟?節(jié)普通電池(3.6V)的情況下才能用鋰離子電池進(jìn)行替代。
總結(jié):通過上面的的條件對比,就目前的情況來看,從研發(fā)技術(shù)成熟程度,制造成本和市場經(jīng)濟(jì)效益來看,鋰電池要比石墨烯電池更有優(yōu)勢。普納斯新能源專注于鋰電池研發(fā)生產(chǎn),可提供三元鋰電池、醫(yī)療鋰電池、低溫鋰電池、聚合物鋰電池等優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,歡迎咨詢。