多孔石墨烯復(fù)合電極技術(shù)，快充和續(xù)航傳來(lái)新成果-瑞達(dá)國(guó)際集團(tuán)

　　多孔石墨烯復(fù)合電極技術(shù)，快充和續(xù)航傳來(lái)新成果

　　有關(guān)石墨烯的神話聽(tīng)了有好幾年了，什么石墨烯手機(jī)充電5秒，用半個(gè)月;電池充電8分鐘，汽車(chē)行駛1000公里;還說(shuō)什么，石墨烯將取代石油天然氣，成為日常用電的主要來(lái)源......耳朵都聽(tīng)得起繭了，生活中還是看不到有石墨烯的影子!問(wèn)題出在哪兒了?石墨烯由碳原子組成的單原子層平面薄膜，厚度僅為0.34納米，單層厚度相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的十五萬(wàn)分之一。首先，石墨烯價(jià)格昂貴。大家都知道石墨烯的導(dǎo)電性能超強(qiáng)，卻不一定清楚它的價(jià)格堪比黃金。好比一塊純金的手機(jī)電池，誰(shuí)用得起啊。業(yè)內(nèi)人有個(gè)比方，“誰(shuí)都知道鉆石硬度好，可沒(méi)人用來(lái)做菜刀。”其次，技術(shù)難度大。清華能源互聯(lián)網(wǎng)研究員劉冠偉則表示，石墨烯本身納米材料的高比表面積等性質(zhì)與現(xiàn)在的鋰離子電池工業(yè)的技術(shù)體系是不兼容的，完全替代的希望十分渺茫。正在大家對(duì)石墨烯電池失望之際，科學(xué)界傳來(lái)了新成果。近期，美國(guó)華人科學(xué)家研制出一種多孔石墨烯復(fù)合電極技術(shù)，朝著研制充電速度快且續(xù)航能力強(qiáng)的電池又邁進(jìn)了一步。美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校段鑲鋒教授解釋?zhuān)卵兄瞥鰜?lái)的復(fù)合電極技術(shù)，是以多孔石墨烯為三維框架結(jié)構(gòu)、表面均勻生長(zhǎng)納米顆粒五氧化二鈮的方式制成的，它能同時(shí)實(shí)現(xiàn)充電快和使用時(shí)間長(zhǎng)這兩個(gè)目標(biāo)。多孔石墨烯復(fù)合電極技術(shù)段鑲鋒舉例說(shuō)，“先前我們聽(tīng)說(shuō)過(guò)快充，但它帶來(lái)的后果是，電池的使用時(shí)間大幅減少。新研制的復(fù)合電極技術(shù)，對(duì)于一個(gè)需要充1小時(shí)電的手機(jī)電池，能把充電時(shí)間降到10分鐘內(nèi)，而電池容量并沒(méi)有減少多少。”也就是說(shuō)，這項(xiàng)新技術(shù)能加快電池的充電速度，又能延長(zhǎng)其使用時(shí)間。但這種多孔石墨烯復(fù)合電極技術(shù)仍有待深入研究、開(kāi)發(fā)，遠(yuǎn)未應(yīng)用到我們?nèi)粘Ｉ钪?。那么，石墨烯在?dāng)下生活中真是一無(wú)用處?事實(shí)完全不是這樣的。目前，石墨烯在鋰電池中用作3種“添加劑”：1)導(dǎo)電添加劑;2)電極復(fù)合材料;3)直接作為負(fù)極材料。其中，石墨烯作為導(dǎo)電添加劑時(shí)，其導(dǎo)電、放電性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)導(dǎo)電劑。石墨烯導(dǎo)電劑是石墨烯高級(jí)應(yīng)用的一種，可用于電動(dòng)汽車(chē)鋰電池制造。石墨烯導(dǎo)電劑當(dāng)前，新能源汽車(chē)已實(shí)現(xiàn)石墨烯導(dǎo)電劑的大規(guī)模配置。比亞迪、國(guó)軒高科以及比亞迪秦、唐系列的電動(dòng)汽車(chē)都采用石墨烯導(dǎo)電劑。值得一提的是，石墨烯電池性能檢測(cè)是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中關(guān)鍵的一步。石墨烯經(jīng)過(guò)檢測(cè)，確定質(zhì)量合格后，才能交付新能源汽車(chē)公司，用于生產(chǎn)動(dòng)力鋰電池。那么，石墨烯電池性能檢測(cè)是怎樣的呢?位于青島昊鑫新能源科技有限公司的品質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，檢測(cè)員正進(jìn)行著石墨烯電池性能的檢測(cè)：在真空的容器內(nèi)，將石墨烯漿料按規(guī)定步驟合成鋰離子電池正極、做極限測(cè)試、烘干、組裝、通過(guò)儀器分析記錄其導(dǎo)電參數(shù)……這樣的測(cè)試要求精準(zhǔn)度高，他每天至少要做十幾組。石墨烯電池性能檢測(cè)昊鑫公司的技術(shù)總監(jiān)張曉鴻告訴我們，“石墨烯在鋰離子電池導(dǎo)電劑方面的推廣使用，對(duì)提高鋰離子電池的性能有顯著的幫助。例如，石墨烯可大幅提升鋰離子電池的效能，用石墨烯電極做負(fù)極，動(dòng)力鋰電池的充電時(shí)間將從2小時(shí)縮短到10分鐘。”張曉鴻解釋?zhuān)谕葪l件下，石墨烯的電阻率是傳統(tǒng)材料碳納米管的十分之一，是導(dǎo)電碳黑的四十分之一，導(dǎo)電效果顯著，同時(shí)電池衰減度顯著優(yōu)于其他導(dǎo)電劑。雖說(shuō)石墨烯完全取代鋰，成為我們的手機(jī)電池還需時(shí)日。但它不是越來(lái)越接上地氣，成為我們生活中的一部分?我們不是已經(jīng)從中獲益不少了嗎?