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9月8日,东旭光电推出的石墨烯基锂电池产品“烯王”在上海纳米中心正式全球发售。在此次石墨烯新产品研发项目中,深圳山木新能源科技股份有限公司(下称“山木新能源”)承担了石墨烯基锂电池的制造生产任务。
山木新能源董事长助理第五飞龙介绍,烯王这款产品是公司采用东旭光电提供的石墨烯材料,配备自身的磷酸铁锂技术,完善石墨烯材料在生产应用中的工艺和配方生产出来的,采用的是石墨烯包覆磷酸铁锂技术。
值得一提的是,在烯王产品发布会的前一天,东旭光电公告称,计划总投资16.5亿元投建石墨烯基锂电池项目,该项目分两期建设,一期将于2016年12月开工建设。
其中,一期建设年产 10 吨石墨烯生产线一条,年产 1000 吨石墨烯包覆磷酸铁锂生产线一条,年产 1000 吨石墨烯包覆三元材料生产线一条,年产 2000 吨石墨烯包覆负极材料生产线一条,年产 0.2GWH 的石墨烯基锂离子电芯和 pack 生产线一条。
高工产研锂电研究所(GGII)分析师认为,石墨烯包覆正极材料对改善导电性有优势,但具体能否包覆好,技术工艺很关键。
石墨烯包覆正极材料技术对锂电池的性能改善到底表现在哪里?该技术是否已经实现产业化?本文将对这些问题做深入阐述,以期对读者有所裨益。
能否起到颠覆性作用?
以石墨烯包覆磷酸铁锂为样本,高工锂电网从动力电池企业、石墨烯企业、材料专家、第三方研究机构等多方了解到,在包覆技术中,石墨烯实质上还只是起到导电剂的作用,并未实现性能上根本性的颠覆作用。
一位广东省知名大学教授表示,正极材料导电性差,传统一般采用碳包覆的工艺。而要评价石墨烯包覆的作用,首先要明确石墨烯层数、导电性,以及具体使用的工艺手段。以类石墨烯为例,由于石墨烯是二维层状结构,如果分散均匀,可有效提高材料导电性。
上述大学教授还介绍,石墨烯本身具有一定的电化学容量,如果结构控制得好,再加上高导电,对正极材料倍率、循环性能都有提升。但如果控制不好,便会产生更大的SEI膜,性能将变得更糟。
“目前文献中各种结构都有,实验结果大部分都是性能增加的,但是大规模生产能否达到文献报道的水平就不得而知了。”
以目前正计划大规模生产的石墨烯基锂电池产品——烯王为例,与普通的锂电池相比,该款锂电池在性能上到底产生了哪些变化呢?
山木新能源董事长陈明军透露,采用石墨烯包覆技术后,电池容量影响不大,但这款产品是在磷酸铁锂前躯体中进行石墨烯包覆,在石墨烯溶入后,其电化学特性提高了很多,具体体现在:电池内阻降低从而使快充性能提高;由于热下降延长寿命,高低温影响降低,提高了安全性。
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