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石墨烯在电化学储能方面的应用价值

2020-07-07 10:48:33

自从英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(KonstantinNovoselov)二人因为“二维石墨烯材料的开创性实验”共同获得2010年诺贝尔物理学奖之后,任何与石墨烯有关的新闻或者研究成果都受到了人们的关注。近两年,石墨烯相关“产业”在国内也是如火如荼,与石墨烯有关的数十支概念股一再被爆炒。


上当然也没闲着,比如一则轰动性的新闻报道宣称:西班牙Graphenano公司(一家工业规模生产石墨烯的公司)同西班牙科尔瓦多大学合作研究出石墨烯聚合材料电池,储电量是目前市场好产品的3倍,用此电池提供电力的电动车多能行驶1000公里,而充电时间不到8分钟。


Graphenano公司相关负责人称,虽然此电池具有各种优良的性能,但成本并不高,该电池的成本将比一般锂离子电池低77%,在消费者承受范围之内。

三元锂电池

这则消息在国内被多媒体转载报道,在新能源汽车界和锂电界引起了大反响。近有不少朋友询问笔者:“会做石墨烯电池吗?石墨烯电池前景如何?什么时候量产?”笔者相信,多锂电界同仁也有类似的问题。并不是所有人都有电化学或者材料学背景,关注石墨烯电池也可能是出于不同目的,所以他们都不会问一个基本的问题:什么是石墨烯电池?


在本文中,电池保护板定制厂家希望能够揭开笼罩在石墨烯电池上面的神秘面纱,让大家了解石墨烯在电化学储能方面的应用价值,而不是被一些非专业的记者或者炒作者蒙蔽,便真相也许并不是那么鼓舞人心。


什么是石墨烯?先来看看维基百科的定义:“石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前是世上薄却也是坚硬的纳米材料,它幾乎是透明的,只吸收2.3%的光;导热系數高達5300W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率过15000cm2/V·s,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-8俜m,比铜或银低,为世上电阻率小的材料。”


薄、坚硬、导热、导电,这所有的光环都在告诉人们,石墨烯是一种多么的材料啊!但是笔者要提醒的是,上对Graphene的定义是1-2层的nanosheet才能称之为是Graphene,并且只有没有任何缺陷的石墨烯才具备这些特性,而实际生产的石墨烯多为多层且存在缺陷。

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