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
从上面的分析可以很清楚地看到,石墨烯在锂离子电池里面可能发挥作用的领域只有两个:直接用于负极材料和用于导电添加剂。
用作锂电负极产业化前景渺茫
我们先讨论下石墨烯单独用做锂电负极材料的可能性。纯石墨烯的充放电曲线跟高比表面积硬碳和活性炭材料非常相似,都具有首次循环库仑效率极低、充放电平台过高、电位滞后严重以及循环稳定性较差的缺点,这些问题其实都是高比表面无序碳材料的基本电化学特征。
石墨烯的振实和压实密度都非常低,成本极其昂贵,根本不存在取代石墨类材料直接用作锂离子电池负极的可能性。既然单独使用石墨烯作为负极不可行,那么石墨烯复合负极材料呢?
石墨烯与其它新型负极材料,比如硅基和锡基材料以及过渡金属化合物形成复合材料,是当前“纳米锂电”最热门的研究领域,在过去数年发表了上千篇paper。复合的原理,一方面是利用石墨烯片层柔韧性来缓冲这些高容量电极材料在循环过程中的体积膨胀,另一方面石墨烯优异的导电性能可以改善材料颗粒间的电接触降低极化,这些因素都可以改善复合材料的电化学性能。
但是,并不是说仅仅只有石墨烯才能达到改善效果,笔者的实践经验表明,综合运用常规的碳材料复合技术和工艺,同样能够取得类似甚至更好的电化学性能。比如Si/C复合负极材料,相比于普通的干法复合工艺,复合石墨烯并没有明显改善材料的电化学性能,反而由于石墨烯的分散性以及相容性问题而增加了工艺的复杂性而影响到批次稳定性。
如果综合考量材料成本、生产工艺、加工性和电化学性能,笔者认为,石墨烯或者石墨烯复合材料实际用于锂电负极的可能性很小产业化前景渺茫。
用作导电剂无明显优势
我们再来说说石墨烯用于导电剂的可能性,现在锂电常用的导电剂有导电炭黑、乙炔黑、科琴黑,Super P等,现在也有电池厂家在动力电池上开始使用碳纤维(VGCF)和碳纳米管(CNT)作为导电剂。
石墨烯用作导电剂的原理是其二维高比表面积的特殊结构所带来的优异的电子传输能力。从目前积累的测试数据来看,VGCF、CNT以及石墨烯在倍率性能方面都比Super P都有一定提高,但这三者之间在电化学性能提升程度上的差异很小,石墨烯并未显示出明显的优势。
那么,添加石墨烯有可能让电极材料性能爆发吗?答案是否定的。以iPhone手机电池为例,其电池容量的提升主要是由于LCO工作电压提升的结果,将上限充电电压从4.2V提升到目前i-Phone 6上的4.35V,使得LCO的容量从145 mAh/g逐步提高到160-170mAh/g (高压LCO必须经过体相掺杂和表面包覆等改性措施),这些提高都跟石墨烯无关。
也就是说,如果你用了截止电压4.35V容量170mAh/g的高压钴酸锂,你加多少石墨烯都不可能把钴酸锂的容量提高到180mAh/g,更别说动不动就提高几倍容量的所谓“石墨烯电池”了。添加石墨烯有可能提高电池循环寿命吗?这也是不可能的。石墨烯的比表面积比CNT更大,添加在负极只能形成更多的SEI而消耗锂离子,所以CNT和石墨烯一般只能添加在正极用来改善倍率和低温性能。
但是,石墨烯表面丰富的官能团就是石墨烯表面的小伤口,添加过多不仅会降低电池能量密度,而且会增加电解液吸液量,另外一方面还会增加与电解液的副反应而影响循环性,甚至有可能带来安全性问题。那么成本方面呢?目前石墨烯的生产成本极其昂贵,而市场上所谓的廉价“石墨烯”产品基本上都是氧化石墨烯。
即便是氧化石墨烯成本也高于CNT,而CNT的成本又比VGCF高。而且在分散性和加工性方面,VGCF比CNT和石墨烯更容易操作,这正是为什么昭和电工的VGCF正逐渐打入动力电池市场的主要原因。可见石墨烯在用作导电添加剂方面,目前跟CNT和VGCF在性价比方面并没有优势可言。
当前国内石墨烯的火热形势,让笔者联想到了十几年前的碳纳米管(CNT)。如果对比石墨烯和CNT,我们就会发现这两者有着惊人的相似之处,都具有很多几乎完全一样的“奇特的性能”,当年CNT的这些“神奇的性能”现在是完全套用在了石墨烯身上。CNT是在上世纪末开始在国际上火热起来的,2000-2005年之间达到高潮。CNT据说功能非常之多,在锂电领域也有很多“独特性能”。
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。
5月9日,中央政治局委员、重庆市委书记袁家军,重庆市委副书记、市长胡衡华率重庆市党政代表团考察正泰。浙江省委书记、省人大常委会主任王浩,浙江省委副书记王成陪同考察。全国政协常委、中国民间商会副会长、正泰集团董事长南存辉等接待代表团一行。袁家军一行深入正泰创新体验中心,听取南存辉关于
日前,正泰发布一周热点资讯(2025/4/21~4/25)。荣誉正泰安能、正泰新能获评浙江省独角兽企业4月24日,由民建浙江省委会、浙江省工商联、中国投资发展促进会主办的第九届万物生长大会在杭州举办,会上发布浙江省独角兽企业系列榜单,正泰安能、正泰新能双双上榜,首次获评浙江独角兽企业;正泰安能还
4月21日-23日,德梅斯特(上海)环保科技有限公司(简称:德梅斯特)作为除尘除雾分离行业领域优秀企业,携多项节能环保产品及核心技术亮相第26届中国环博会。本次展会重点推出废水低温蒸发解决方案、超净排放解决方案、水平衡治理解决方案,展示生态环保环境领域领先的创新产品组合与解决方案。德梅斯
4月10日,在第十三届储能国际峰会暨展览会上,南都电源全新发布标准20尺单箱8.338MWh储能系统CenterLMax,引领储能行业进入8MWh时代。南都CenterLMax8.338MWh储能系统搭载自研超大容量固态电池。超大容量固态电池带来的能量密度提升,再加上系统的空间极致利用设计和箱内功能结构优化,令该款储能系统
4月9日,正泰集团与上海电器科学研究所(集团)有限公司(简称“上电科”)在湖州举行战略合作签约仪式。中国电器工业协会常务副会长刘常生,上电科董事长兼总裁吴业华,正泰集团董事、总裁朱信敏等出席仪式。左右滑动查看更多根据协议,双方将围绕“技术攻关与标准引领、检验检测与全球认证、行业赋能
北极星氢能网获悉,3月3日,杭州市富阳区人民政府发布《杭州市富阳区未来产业培育行动计划(2025-2026年)》(征求意见稿),此次行动计划旨在通过前瞻布局未来产业,推动富阳区新型工业化发展,打造经济增长新引擎。氢能与储能也被列为未来六大快速发展产业之一,聚焦氢能制备设备研发和产业化布局,
加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员最近发表文章,分享了他们使用一种特定类型的塑料实现更高效能源存储的突破性工作,这种新材料可能为全球可持续能源转型提供解决方案。我们在日常生活中到处使用塑料。塑料有助于保持食物新鲜和医疗设备的无菌状态,并且为电子产品提供绝缘。事实证明,塑料还可以做
北极星售电网获悉,2月27日,河南许昌市人民政府发布政府工作报告。报告明确2025年工作总体要求和主要预期目标,其中包括积极构建新型能源体系,抓好能信热电、阳光氢能装备产业园等项目建设,实施20个源网荷储一体化项目,新增可再生能源发电装机30万千瓦以上。聚焦未来能源产业,重点发展新型储能、
新型储能迎来重大利好!不仅12大技术上榜,还将培育3#x2014;5家生态主导型企业,到2027年,实现高端化、智能化、绿色化发展。对此,有相关机构认为,2025年中国储能装机有望在2024年翻倍增长的基础上,保持较高增速,与此同时,海外市场渗透率有望提升。那么,真锂新媒就带您具体盘点一下,这新型储能1
2月17日,工业和信息化部等八部门关于印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》的通知,通知指出,推动“光伏+储能”系统在城市照明、交通信号、农业农村、公共广播、“智慧车棚”等公共基础设施融合应用,鼓励构建微型离网储能系统。原文如下:工业和信息化部等八部门关于印发《新型储能制造业高质量
尊敬的参展商:党的二十届三中全会审议通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》提出“健全绿色低碳发展机制”,要求加快发展方式绿色转型,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,需进一步全面深化改革,完善绿色低碳发展经济政策,持续提升经济发展的含金量、含绿量。甘肃省积极
北极星储能网获悉,5月14日,利元亨发布2024年年度股东会会议资料。表示2025年,在业务上,公司将持续深化与ATL、比亚迪、国轩高科、宁德时代、广汽等核心大客户的业务合作,提供涵盖消费锂电、动力锂电、智能仓储到智慧整厂设备产线的软硬件+AI解决方案,拓宽与重点大客户的业务合作范围;在新业态上
北极星储能网获悉,5月13日,据相关报道,大连海关该关聚焦车用锂电池出口企业包装箱循环使用诉求,创新推出出口锂电池包装箱循环使用检验新模式。该模式启动以来,已累计监管出口锂电池包装循环箱64.3万箱次,为企业节约成本1.28亿元,车用锂电池正成为辽宁省外贸出口的新增长点。根据规定,出口锂电
北极星储能网获悉,2025年5月13日,以“让数字世界坚定运行”为主题的2025全球数据中心产业论坛在沙漠之城迪拜隆重召开。论坛期间,在阿里云、中国移动、中国联通、中国电信的支持下,华为联合国际电信联盟(ITU)发布《数据中心锂离子电池安全应用白皮书》,白皮书从七大维度全方位、系统性阐述如何提
北极星储能网获悉,近日,于湖南省湖南力合厚浦科技有限公司年产1万吨锂电池材料建设产线循环利用改造项目进行环评公示。项目位于湖南省株洲云龙示范区,现有一条年产0.5万吨三元前驱体正极材料生产线及其中试线、一条年产0.5万吨电池级磷酸铁生产线。改建内容为利用现有厂房改造现有的2条年产5000吨锂
据日本NHK电视台报道,日产汽车公司由于业绩持续恶化,已决定在日本国内外追加裁员超过1万人。这次裁员同样是日产汽车改善经营状况计划的一部分。就在5月9日,日产汽车还宣布,将放弃在日本西南部的九州岛投资约1533亿日元(约74.6亿元人民币)建造电动汽车电池工厂的计划。基于这一计划,日产汽车、丰
1.储能BMS与PCS之间关系储能系统通常由电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能变流器(PCS)这四个关键设备组成。其中储能BMS与PCS存在着密切的联系和互补关系,二者在储能系统中各自承担着不同的功能但相互协作共同实现对储能系统的全面管理和控制。未来随着储能技术的不断发展和应
近日,比亚迪储能与圣劳伦佐集团(简称“圣劳伦佐”)在深圳坪山比亚迪总部举行战略合作签约仪式。圣劳伦佐首席创新官PaoloBertetti、圣劳伦佐集团采购总监DamianoVincenzoPatelli,比亚迪储能及新型电池事业部总经理尹小强、新型应用产品线总监姜新军等出席签约仪式。根据协议内容,双方确定“开放创
北极星储能网获悉,在慕尼黑Intersolar展上,保加利亚储能企业IPS正式发布大储能系统#x2014;EXERONX-BESS8。据了解,目前EXERONX-BESS的系统容量有5MWh和6.5MWh两种,但在eesEurope上展示的为最新一代产品,具8.1MWh容量,在标准的20英尺集装箱式外形尺寸内集成了4MW逆变器。X-BESS8采用全自主研发的、
北极星储能网获悉,5月10日,安徽马鞍山市和县天能电池基地37.5MW/100.5MWh磷酸铁锂用户侧储能电站项目并网。项目由浙江荣能电力工程有限公司承建、浙江天旺智慧能源有限公司投资,采用磷酸铁锂电池方案,建设规模为37.5MW/100.5MWh。作为用户侧储能电站,运行模式为“削峰填谷”,能够有效调节电力供
北极星储能网讯:5月12日,平顶山市恒展新能源有限责任公司发布100MW/400MWh独立共享储能电站项目工程总承包招标公告,项目资金为51316.4万元,约合1.28元/Wh,项目所在地为河南平顶山。据了解平顶山市恒展新能源有限责任公司注册资本5200万人民币,成立于2025年,是一家以从事电力、热力生产和供应业
北极星储能网获悉,5月12日,中国汽车动力电池产业创新联盟发布2025年4月动力电池月度信息。4月,我国动力和其他电池合计产量为118.2GWh,环比下降0.03%,同比增长49.0%。1-4月,我国动力和其他电池累计产量为444.6GWh,累计同比增长67.1%。销量方面:4月,我国动力和其他电池销量为118.1GWh,环比增长
4月25日至5月6日,国网山东省电力公司在山东全省范围内开展了为期12天的“百桩千车万度电”车网互动验证活动。这是目前国内规模最大、场景最丰富、车辆类型最全、放电量最大、持续时间最长的集中放电活动,全面探索新能源汽车参与电网负荷调节的途径,推动山东车网互动价格机制改革试点工作取得实效。
当千万辆新能源车在城市穿梭,成为千万个“移动充电宝”,“万亿之城”常州也迎来了又一次绽放——今年4月,国家发展改革委、国家能源局等四部门联合发布我国首批车网互动规模化应用试点名单,包含9个试点城市和30个试点项目。常州作为江苏唯一一个试点城市在列。01新能源产业的“佛罗里达”在美国佛罗
北极星储能网获悉,近日,于湖南省湖南力合厚浦科技有限公司年产1万吨锂电池材料建设产线循环利用改造项目进行环评公示。项目位于湖南省株洲云龙示范区,现有一条年产0.5万吨三元前驱体正极材料生产线及其中试线、一条年产0.5万吨电池级磷酸铁生产线。改建内容为利用现有厂房改造现有的2条年产5000吨锂
5月12日,《福州市工业领域碳达峰实施方案》印发。方案提出,提高非化石能源消费占比。合理严格控制钢铁、建材、石化化工等行业煤炭消费增长,鼓励新建、改扩建项目实行燃料煤减量替代,因地制宜推进煤改电、煤改气。有序引导天然气消费,合理引导工业用气和化工原料用气增长。积极发展氢能、海上风电
5月12日,《福州市工业领域碳达峰实施方案》印发。文件提出,到2030年,产业结构和用能结构进一步优化,能源资源利用效率显著提升,单位工业增加值能耗和二氧化碳排放强度持续下降,建成一批绿色工厂和绿色工业园区,研发、示范、推广一批减排效果显著的低碳零碳负碳技术装备工艺产品,努力达峰削峰,
日前,山东省政府办公厅印发《关于加快人工智能赋能重点领域高质量发展的推进方案》,明确了13个重点领域,制定了“人工智能+”应用落地场景与目标任务、重点模型。其中就人工智能+出行的应用场景,明确将开展全省域城市末端无人配送、烟台市全场景无人驾驶、济南新旧动能转换起步区和青岛西海岸新区车
近日,宁德时代与长安马自达汽车有限公司(以下简称“长安马自达”)在上海签署合作备忘录。双方将基于宁德时代CIIC一体化智能底盘(即滑板底盘)与长安马自达的整车制造优势,共同打造更智能高效的新能源汽车产品。此次合作,不仅为长安马自达的电动化战略注入强劲动能,也为行业提供了“技术融合+高
在全球能源转型及“双碳”战略推动下,我国电化学储能装机规模迅猛增长,据相关数据统计,截至2024年年底,我国储能行业电力储能装机累计规模突破百吉瓦大关,达到137GW。然而,安全事故频发成为行业痛点;据相关统计,2024年全球储能电站火灾事故超80起,其中热失控占主因的75%。传统储能温控系统存在
北极星储能网获悉,5月12日,位于广东省,广东省人民政府新闻办公室在广州举行《广东省进一步激发市场主体活力加快建设现代化产业体系的若干措施》新能源汽车。广东省商务厅厅长张劲松介绍称,《若干措施》围绕激发市场主体活力,推出了一揽子增量政策,具体包括12条措施,包括突出培育发展前沿赛道产
今年全国两会是在“十四五”规划收官之年召开的重要会议,对于全面建设社会主义现代化国家具有重要意义。今年的政府工作报告提出,“协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展全面绿色转型”,深刻揭示了新型能源体系在经济社会高质量发展中的重要地位。党的十八大以来,习近平总书记提出“四个革命
2025年5月12日下午,中国汽车工业协会信息发布会在北京召开。本次发布会内容主要包括2025年4月汽车产销数据及经济运行情况。中国汽车工业协会副秘书长陈士华出席本次发布会。中国汽车工业协会副秘书长陈士华发布2025年4月汽车产销数据及经济运行情况。今年以来,我国经济呈现向好态势,社会信心持续提
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!