登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
生活中,电池容量不足时常困扰着电动车和智能手机用户。性能稳定、价格合理的超级电池是人类多年来追寻的梦想。现阶段人们对超级电池的形象描述可概括为:一次充电,可以让电动汽车行驶1000公里,让智能手机玩一周,充电时间能控制在几分钟内,最好可无线充电。这种超级电池的市场规模不低于1万亿美元。当前,美国、中国、日本和韩国都在冲刺超级电池。
目前常用的锂离子电池1991年才开始商业化,主要有钴酸锂、磷酸铁锂和锰酸锂3种类型。钴酸锂电池能量密度最高,但高温下不稳定,其他两种能量密度不高。可充电电池的第五代产品——锂金属电池诞生于1996年,在安全性、比容量、自放电率和性能价格比方面,均优于锂离子电池。但距离超级电池的要求,还有较大差距。
石墨烯有望引发电池新突破。2004年诞生的石墨烯,其特点是具有良好的导电导热性能:作为电导体,其导电性可与金属铜媲美;作为热导体,它是现有材料中最好的,更难能可贵的是,这种材料在很薄的时候,仍有很高的硬度。石墨烯已被各大工业国列为重要材料进行深度开发。目前,石墨烯应用于电池上的研究基本上有3个方向:
一是以石墨烯形成全新体系电池。就是说以石墨烯制造一个全新体系的电池,在性能上是颠覆性的,称作“超级电池”。使用这种材料制作的电池,能量密度超过600wh/kg,是目前动力锂电池的5倍,一次充电时间只需8分钟,可行驶1000公里;电池重量只有锂离子电池的一半,体积也会大幅缩小,减轻使用该电池汽车的自身重量;电池的使用寿命更长,是传统氢化电池的4倍,锂电池的2倍;其成本将比目前锂电池降低77%。这些物理参数都符合超级电池的要求。
二是以石墨烯强化现有电池性能。将石墨烯运用到现有电池上,改进提升锂电池、太阳能电池等电池性能,力图达到超级电池的性能。对于那些已投巨资建设锂电池工厂的企业,短期内很难再投资开发一种全新电池,利用石墨烯的特性来提升现有锂电池性能,或许更为现实。就石墨烯属性来说,作为最薄、最坚硬、导电性良好且拥有强大灵活性的纳米材料,石墨烯可广泛应用于锂离子电池、超级电容器及太阳能电池等储能产品中。石墨烯的特殊结构决定其可以提升电池中的锂离子获得高速率通道的性能,可以帮助锂电池技术突破长期难以逾越的障碍。目前,以石墨烯和硅为原料研发的手机电池,每次充电仅需15分钟,便可让手机运行一周。
三是以石墨烯催化燃料电池性能。用特制的石墨烯材料替代铂作为催化剂,来制造燃料电池所需的氢燃料。燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比,具有能量转化效率高、无环境污染等优点。“质子传导薄膜”是燃料电池技术的核心部分。现有的质子薄膜上常存在燃料泄漏,因而降低了电池有效性。但质子可以较为容易地“穿越”石墨烯等二维材料,而其他物质则很难穿越,这就可以解决燃料渗透的问题,从而增强电池的性能。
石墨烯技术的应用至今仍处于初级阶段,尤其是能让电池体积和重量大幅缩小的单层石墨烯材料,成品率低,生产成本高,成为石墨烯电池难以产业化的重要成因。因而,通过进一步创新,完善技术工艺,降低生产成本,是今后石墨烯电池发展的关键。目前,我国在石墨烯研发及应用上走在世界前列,已有多款石墨烯电池和石墨烯锂硫电池取得了突破性进展。
当然,全球在电池领域的研发不仅限于石墨烯,日本就在研发利用镁生产性能更高、成本更低的蓄电池;瑞典正在研究利用碳纤维来提高锂电池的性能。但这些新技术要真正实用化,甚至形成巨大的产业,还需要经过市场的洗礼。
总之,寻找超级电池的过程,是科技创新的过程,也是产业结构优化的过程。以石墨烯为代表的超级电池实现突破之日,将是包括电动车、手机、电脑等一切靠电力驱动设备变革之时,对多个行业将具有颠覆性意义,必将为人类生活翻开新的一页。
延伸阅读:
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
英国《经济学人》杂志发表文章,题目是SuperbatterieswilltransformtheperformanceofEVs(超级电池将改变电动汽车的性能)。当被问及他们最想要电动汽车做什么时,许多驾车者会列出三件事:续航里程长、充电时间短,以及与配备内燃机的类似车辆相比具有竞争力的价格。为了帮助实现这些目标,电动汽车制
据媒体报道,爱沙尼亚的超级电容器厂商SkeletonTechnologies和德国卡尔斯鲁厄理工学院(KarlsruheInstituteofTechnology)已合作完成了新型突破性石墨烯电池的研发。它们将其称为“电动汽车超级电池”(SuperBatteryforEVs),能够在15秒内充满电,而且在数十万次充放电循环后都不会退化。迄今为止,充
中山企业小万能源的超级镍电池储能系统,已在轨道交通、节能电梯、港口机械、军用特种电池等行业多个领域应用正常情况下,一台吊机吊起一个40吨的集装箱需要400千瓦的发电机组,应用了超级镍电池储能系统后,只需要110千瓦,节油率达到65%。10日上午,记者来到位于小榄的中山市小万能源科技有限公司采
被寄予厚望的“新材料之王”石墨烯总是话题不断。5月13日,广汽集团在官微上宣布,其石墨烯电池量产研发工作预计今年底将从实验室走向实车,广汽新能源埃安车型将率先搭载。据测试,广汽集团所研发的石墨烯“超级快充电池”仅需8分钟就能充电至85%,充电时间与传统燃油车的加油时间相当。该消息发布后
近日,比克电池宣布,公司已经与美国新能源创新企业CadenzaInnovation就建设超级电池量产线签订合作建线协议。根据规划,该超级电池项目将在位于深圳的比克电池工业园进行生产,生产线将于2020年上半年建成,产品将销往美国、澳洲、欧洲等地。据悉,比克电池与CadenzaInnovation在2019年9月就已经达成
摘要:丰田为什么选择和比亚迪合作,就是看中了比亚迪领先全球的超级电池和e平台,而此时有消息说,特斯拉为了降低成本,将采购国产电池,这意味着特斯拉今后的续航里程基本和国产电动车站在了同一水平,最近网传特斯拉将降价20%,虽然厂方只是模糊的回应一切已官网为准。(来源:微信公众号“车动力大
在2018年10月,联合国气候变化专门委员会(IPCC)曾发出重磅警告:全球升温幅度需控制在1.5摄氏度,否则地球在2030年之后,会迎来毁灭性气候。(来源:微信公众号“欧洲海上风电”作者:欧洲海上风电)在这个背景下,发展风电、太阳能等新能源已经达成全球共识,但是新能源固有的间歇性、不稳定性、惯
2018年9月16日,北京——今日,深圳市比克动力电池有限公司(下文简称“比克电池”)与获得世界经济论坛(WEF)技术先锋奖的美国新能源创新企业CadenzaInnovation在北京举行战略合作签约仪式,深圳市比克动力电池有限公司董事长李向前先生与CadenzaInnovation创始人兼首席执行官ChristinaLampe-Onnerud博士
记者在扬州一家能源科技企业采访获悉,该公司与湖南大学合作研发出石墨烯铅炭储能电池,无论是续航能力还是综合指标,都远远超过传统的铅酸电池,这一超级电池已进入试用阶段,今后运用到电动汽车中,有望将其续航里程提升一倍,达到600多公里。目前,该公司正在申报相关专利,其参与起草的石墨烯铅炭
胡佛大坝无疑是美国20世纪最伟大的工程成就之一──它利用科罗拉多河的力量,改造了美国西部,为数百万家庭和企业提供了电力。如今,相关部门计划将大坝改造成一个超级电池,储存由太阳能和风力涡轮机生产的过剩电力。据悉,洛杉矶水利水电局是上世纪30年代参与修建大坝的成员之一,现在,该局想为大坝
特斯拉这两天再度赚足眼球。外媒报道,特斯拉近日在股东邮件中提供了特斯拉Model3的电池技术明细,其中包括目前其电池所采用的原材料配比。早前,马斯克宣称率先被使用到Model3中的21700锂电池单体能量密度接近300瓦时/公斤,几乎是世界上能量密度最高的量产锂离子电池。特斯拉是否又创下一个世界之最
北极星电池网获悉,据滁州市人民政府发布消息,4月24日上午,星恒电源(滁州)年产4GWh锂离子电池项目开工仪式在中新苏滁高新区举行。据悉,该项目总投资18.3亿元,将于今年9月完成厂房建设,12月竣工投产,建成投产后可实现年产值约23.4亿元。
据长沙工信消息,4月18日,位于宁乡高新区的湖南阿斯米新材料有限公司自主研发的万吨级锂离子电池负极前驱体生产线正式启动,这是全球首台套万吨级锂离子电池负极前驱体连续自动化生产线。据了解,阿斯米公司投资30亿元建设锂离子电池石墨负极材料生产及相关设备制造基地项目,一期投资8亿元,设计年产
北极星储能网获悉,据延安招商局消息,4月22日,延安市首个锂离子电池储能项目在黄陵县举行签约仪式。该项目由上海润雅鸿真能源有限公司全资建设,总公司为天津润雅科技股份有限公司。本次签约项目位于黄陵县高新区技术产业园,总建设用地面积60亩,配置容量为300MW/600MWh的磷酸铁锂储能系统,配套一
近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国小软包锂离子电池行业发展白皮书(2024年)》。白皮书数据显示,2023年全球小软包锂离子电池出货量54.8亿只,同比下滑2.6%,已经连续两年同比下滑。EVTank表示,全球小软包电池出货量的下滑叠加价格的下跌导致整个行业的市场规模在2023年同比下
日前,合康新能在在互动平台上表示,公司目前没有研发储能锂离子电池。
天力锂能4月16日在投资者互动平台表示,公司2023年研发投入占比接近往年水平,暂未研发锂硫电池。
北极星电池网获悉,据八闽国资消息,近日,宁德70000吨锂离子电池正极材料(CD车间)项目主体结构封顶仪式顺利完成。该项目是福建省重点项目,总投资24.45亿元,主要建设C、D两幢车间及相关配套,项目建成投产后,预计可年产7万吨锂离子电池正极材料。
得益于电池技术不断提升,以及中高端新能源乘用车车型增多,新能源汽车电池包容量越做越大正成为趋势。电池中国观察到,近段时间,国内多款热门中高端新车均搭载了70kWh-150kWh带电量的“大”电池包,纯电续航里程超600公里,甚至1000公里。这意味着“大”电池包已成为中高端新车标配,(超)长续航也成
北极星电池网获悉,据贝特瑞消息,4月8日上午,贝特瑞地中海年产5万吨锂离子电池正极材料项目在摩洛哥丹吉尔科技城举行开工仪式。贝特瑞地中海公司董事长杨顺毅,贝特瑞地中海公司总经理杨平州,丹吉尔地中海港集团服务板块董事长/摩洛哥丹吉尔科技城(SATT)总经理JaafarMrhardy,SATT常务副总经理/CR
4月9日,宁德时代德国图林根工厂获得了大众汽车集团模组测试实验室及电芯测试实验室双认证,成为全球首家获得大众集团模组认证、欧洲首家获得大众集团电芯认证的电池制造商(全球首家获得大众集团电芯认证的电池制造商为宁德时代集团总部)。此次认证,是国际一流车企对宁德时代测试验证能力,以及技术
在全球绿色能源和技术的发展浪潮下,我国电源结构持续优化,可再生能源发电装机规模屡创新高。目前,我国已建成了世界上最大的清洁电力供应体系,在全球清洁能源技术价值链中发挥着核心作用。不同于传统能源的是,可再生能源存在着供应不稳定的特点。不同地区、气候下的能源供需存在巨大的差异,在传统
北极星太阳能光伏网获悉,10月12日,大同新成新材料股份有限公司与西北工业大学、西安科技大学合作共建新型光伏材料联合实验室及柔性钙钛矿太阳能电池工艺及设备开发项目签约揭牌仪式举行。大同新成新材料股份有限公司立足企业创新发展,依托产业优势、专业人才和设备优势,与西北工业大学材料学院合作
北极星储能网获悉,8月18日,福建龙岩永定区石墨烯动力(储能)锂离子电池生产项目签约。据悉,该项目总投资18亿,由深圳宁迪新能源有限公司投建,项目年产4GWh动力电池及储能电池,分两期建设。约定一期项目投产后3年内达产,实现年产值8亿元以上、年纳税5000万元以上。
5月11日,镇江500千伏访仙变电站室外5号主变500千伏侧5042开关汇控柜,喷涂了新型纳米陶瓷散热材料,柜体温度半小时内从26.5℃降到了20.8℃。此次采用的纳米远红外陶瓷材料与高品质石墨烯组合“降温服”,可以大幅提升热管理效率,在不需要外部任何能源、不占用额外体积、不增加设备的情况下,以“零能
“目前,单层石墨烯的市场公价是每克近千元,通过我们的特殊提取技术,可以使成本下降至目前的百分之一。”日前,在参观北京旭华时代科技有限公司(以下简称“北京旭华”)研发车间时,该公司董事长崔旭指着玻璃容器内的黑棕色液体向记者如此介绍。该公司曲面石墨烯已量产下线,当前产量达20吨;预计年
近日,工业和信息化部批复组建国家石墨烯创新中心、国家虚拟现实创新中心、国家超高清视频创新中心等3家国家制造业创新中心。国家石墨烯创新中心依托宁波石墨烯创新中心有限公司组建,建设地位于浙江宁波,股东单位充分汇聚了浙江、江苏、广东等14个省份的行业创新力量。国家石墨烯创新中心面向石墨烯
近日,工业和信息化部批复组建国家石墨烯创新中心、国家虚拟现实创新中心、国家超高清视频创新中心等3家国家制造业创新中心。国家石墨烯创新中心依托宁波石墨烯创新中心有限公司组建,建设地位于浙江宁波,股东单位充分汇聚了浙江、江苏、广东等14个省份的行业创新力量。创新中心面向石墨烯产业发展的
由位于柏林的全球能源互联网欧洲研究院(简称欧洲研究院)重点研发的石墨烯改性电工材料新技术此前成功应用于高压断路器新型电触头制备。近日,基于这种新型电触头部件的252KV/63KA敞开式柱上断路器在宁夏石嘴山步桥变电站中正式投入运行。据介绍,这项高端电工材料新技术在世界范围内率先填补了石墨烯改
6月24日由国网联研院、中国电科院、国网宁夏电力、平高集团联合研发的252千伏石墨烯断路器在石嘴山电网220千伏步桥变电站成功挂网运行,标志国内首台基于石墨烯改性电触头的252kV/63kASF6敞开柱式断路器在石嘴山电网正式运行。据了解,新型的石墨烯改性电触头表现出优异的耐磨性、导电性、抗熔焊性和抗
4月25日获悉,中国电力科学研究院有限公司完成新型防腐涂料变压器温升模拟实验。实验数据显示,与传统防腐涂层相比,新型防腐涂料可延长变压器绝缘纸服役寿命,显著提升变压器等输变电设备环保性能,还克服了常规涂料添加高导热填料后防腐蚀性能下降的难题。由于传统防腐涂层热导率远低于外壳金属材料
北极星储能网获悉,1月17日,湖北房县举行2022年招商引资“开门红”签约仪式,14个项目集中签约,其中两个储能生产项目,总投资30.5亿。湖北世润新材料有限公司投资5千万元建设石墨烯项目、湖北钒界新能源有限公司投资30亿元建设钒储能项目、
为了寻求可持续的能源储存,瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员提出了一个新的概念,将石墨烯应用到可持续的钠离子电池中,从而让容量比传统钠离子电池增长了十倍。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!