1、石墨烯锂电池对于新能源汽车多么重要啊,我现在
从目前科研成果来看,石墨稀的表现是比锂电池要好很多,特别是电池的动力特性、电容量、寿命等方面。但是目前石墨稀还没达到实用化阶段,离大批量生产还有很长的路要走。 石墨烯电池,利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性
2、新能源汽车动力电池需要一哄而上的石墨烯产业吗
看标题你是希望有否定答案。
但是,新能源汽车动力电池的确需要石墨烯产业。一哄而上只是个短期表象。忽悠、炒作都是无法持续下去的。借助石墨烯动力电池研发会驶上快车道。首先进入市场的是石墨烯增强传统动力电池性能的产品,这个已经开始进入市场了。然后是以前无法实现的体系,比如全固态锂硫电池、锂-空气电池。几年后可能陆续进入市场,届时,新能源汽车才会真正具备市场竞争力。。
3、石墨烯电池可以为电动车行业带来什么变化?
充电不必久等。普通电池的通过电流小,充电时间都在6-8小时左右。而加入了石墨烯复合超级导电浆料的雅迪石墨烯电池,导电能力强,可支持20A的大电流充放电。在配合专业充电器的情况下,雅迪石墨烯电池一个小时可以充满超过80%。即使临时用车没有电,只需片刻等待就可享受持久续航。
4、石墨烯电池真的那么神奇吗?
石墨烯电池,利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。这种新的电池可把数小时的充电时间压缩至短短不到一分钟。分析人士认为,未来一分钟快充石墨烯电池实现产业化后,将带来电池产业的变革,从而也促使新能源汽车产业的革新。
由于它的高导电性、高强度、超轻薄等特性,石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。前不久美国NASA开发出应用于航天领域的石墨烯传感器,就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用。
新型石墨烯电池实验阶段的成功,无疑将成为电池产业的一个新的发展点。电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛,而目前的电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段,石墨烯储能设备的研制成功后,若能批量生产,则将为电池产业乃至电动车产业带来新的变革。
由于石墨烯拥有超乎想像的导电能力,石墨烯电池概念成为突破目前电池技术瓶颈的救命稻草。尤其国内电动汽车行业但凡有技术突破都与石墨烯电池挂钩。
西班牙Graphenano公司(一家以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首例石墨烯聚合材料电池,其储电量是目前市场最好产品的三倍,用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。虽然此电池具有各种优良的性能,但其成本并不高。Graphenano公司相关负责人称,此电池的成本将比锂电池低77%,完全在消费者承受范围之内。此外,在汽车燃料电池等领域,石墨烯还有望带来革命性进步。
5、2020广汽科技日:石墨烯和氢能源,谁更有可能改变行业格局?
昨晚,2020广汽科技日活动通过线上发布会的形式召开。这次发布会时长并不长,但干货很多,包括但不限于以下几个重磅发布:
广汽全球平台模块化架构GPMA和纯电专属平台GEP;
全新ADiGO 3.0智驾互联生态系统;
石墨烯电池和3DG石墨烯制备技术;
首款搭载氢燃料电池的车型——Aion LX Fuel Cell正式亮相。
可以说的东西很多,但从我们的角度来看,则更看重后两点,也就是石墨烯电池和氢燃料电池——它们代表着未来。
很明显,在车辆动力的变革上,广汽选择了石墨烯电池(BEV)和氢燃料电池(FCEV)两条腿走路的战略。那么,从发布会上公布的信息来看,二者究竟谁更有可能成为汽车的未来?
石墨烯超级快充电
在此之前,官方就已经宣布“石墨烯”电池量产研发工作从实验室走向实车,年底将在Aion车型上率先搭载,目前这种电池8分钟就可以将电池充电至85%。电池充电速度的提高,石墨烯在电池中的使用功不可没。
大家可能注意到我把“石墨烯”电池加了引号,因为这个概念其实是被滥用的让人已经混淆了。锂离子电池、固态电池等名称都是以电池的体系命名的,也就是电池的正极材料的属性,但石墨烯只能传导电子,而不能放电或是作为导电载体,即石墨烯只能作为活性物质的辅助,所以最多这个电池可以被称为石墨烯基电池。
广汽新能源如果推出的电池新技术是真正意义上的石墨烯电池,那广汽开的可能不应该是云端发布会,而是科学研讨会了。不过为了方便大家阅读,下文都会使用广汽官方使用的石墨烯电池这个词语。
我们先来看看这个基于三维结构石墨烯(3DG)材料到底是什么。先来解释一下石墨烯,这是一种以SP2杂化形成具有二维蜂窝状结构的单原子层,其理论厚度只有0.35纳米,是目前所发现最薄的二维材料。这个SP2杂化听起来很复杂,理解起来也很简单。
石墨烯本质上就是碳原子连接成的一种结构,每个碳原子有四个电子,其中两个电子s轨道上,另外四个电子在p轨道上,位置不同形成的键的特性也不同。但是通过SP2杂化以后,可以理解为这四个电子被平均分割了一下,形成的键也完全一致。
从图中可以看到每个碳原子和另外三个碳原子相连,四个电子中的三个电子和相邻碳原子上的电子两两成键。那么多余出来的一个电子,就在这个碳层上面随意飘来飘去,有多少个碳原子,就有多少个飘来飘去的电子,他们共同形成了一个叫电子云的结构。
也是由于这些可以自由移动的电子,石墨烯的导电性异常的好,热传导率也要比普通碳纳米管好得多。但二维结构的晶体不稳定,这种石墨烯的层与层之间容易滑动,作为锂离子电池负极材料时会影响锂离子在石墨烯中的传输,换句话来说会影响电池的充电速度。
而三维石墨烯是由单层石墨烯组装而成,因此,它不仅具备单层石墨烯优异的力学、热学和光电学特性,还能提高石墨烯材料的电导率,也就是提升电池的充电速度,这也是广汽新能源的石墨烯电池的核心之处。
广汽新能源的石墨烯电池采用了碳源+催化剂+模板剂,然后进行热处理形成三维结构石墨烯的方法,初步推测广汽将这种材料与某种物质进行复合,加强纳米粒子和石墨烯的界面交互作用,更方便各种离子的运输,减少三维石墨烯结构的团聚及坍塌问题,能够大大延长电池的使用寿命,并维持电池的循环稳定性。
当然,石墨烯材料通过和其他材料复合作为电池负极,广汽也不是第一家。三星早就开发出使用二氧化硅合成石墨烯球的新技术,并用作锂离子电池的阳极和阴极材料,但因为种种原因搁置了。
这是为什么?成本问题。从价格来说,石墨烯按克来计算价格,现在常用的负极材料——石墨的价格是用千克来计算,这还不算上二维石墨烯加工成三维石墨烯结构的费用,但既然广汽新能源说年底就能看到实车,那我们也可以怀着希望相信他们已经把成本问题攻克了,这种新型技术和锂离子电池的成本差不多。不过性能到底怎么样,还是要到年底拿真实数据说话。
氢燃料电
除了石墨烯电池,在发布会上,广汽新能源还展示了搭载氢燃料电池版本的Aion LX车型——Aion LX Fuel Cell,据官方所说,新车一次加氢仅需3-5分钟,NEDC工况下续航里程超过650km。说到这我可就不困了,能想象到这个消息发出来以后一定会有battle氢燃料究竟是不是清洁能源的战场,但我想说,氢燃料电池可能离我们日常使用还有很长一段路要走。
关于氢燃料电池,跟广汽新能源态度相反的就是龙头老大哥丰田。之前,丰田一直致力于氢能源电池车型的研发,想要超车我国纯电车的发展,但由于技术、成本等问题,丰田不得不放下自己的“梦想”,转投锂离子电池。
诚然,氢能源比起纯电来说拥有能量密度大、零污染、加氢速度快等优势,但是储存、低温或者高温下的运输问题还是不确定因素,最关键的就是安全性问题。氢燃料电池的安全性和稳定性就像一个定时炸弹,一旦发生起火事故,都可能发生不可估量的后果。
氢气的储存主要通过高压储氢、低温液化储氢、技术材料和物理吸附储氢四种方法,考虑到要搭载在汽车上应用,只能选择前两种,这两种都对储氢容器的要求极高,甚至可以说是苛刻。而氢气的传输另一个至关重要的问题也就是成本,氢气的运输成本也是很高的,运输成本势必也会加到消费者的用氢成本上。
石墨烯走得更靠前
目前看来FCEV在基建上与BEV相差太大,更多算是一种技术验证和储备,动力系统也更复杂。相比氢燃料电池,电池储能技术也更加成熟,成本也已经在一个可控范围内。作为提升电池性能的手段,虽然普通锂离子电池的能量密度已经逐渐停下了提升的步伐,但石墨烯作为辅助材料,在技术上已经有了可行方案,只是困于成本和量产等问题;氢燃料电池的能量密度很高,技术发展也已日趋完善,但一个是更新,一个是创新,前者迈的步子也会更大一些。
可见,无论是石墨烯电池还是氢燃料电池,都拥有各自的优势与局限性。但二者相较,石墨烯电池技术无疑是更实际也更接近“未来”的技术路径。
目前限制锂电池的主要因素是充电时间和续航里程,但优势也很明显,储存技术更成熟、电价低方便储存、相对来说也更安全。氢燃料电池虽然绿色、环保,加氢时间短,但是短期来看,让消费者接受这种风险较高的出行方式更为艰难。但在十年后,谁知道氢燃料电池的这些问题是否已经解决了呢?或未可知,广汽新能源就可能就变成新能源汽车的领军人物了呢。
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6、石墨烯电池能用在电动车上吗
理论上是可以,现在石墨烯电池成本太高, 离商用还早的很
7、石墨烯电池真的那么神奇吗
石墨烯电池,利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。这种新的电池可把数小时的充电时间压缩至短短不到一分钟。分析人士认为,未来一分钟快充石墨烯电池实现产业化后,将带来电池产业的变革,从而也促使新能源汽车产业的革新。
由于它的高导电性、高强度、超轻薄等特性,石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。前不久美国NASA开发出应用于航天领域的石墨烯传感器,就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用。
新型石墨烯电池实验阶段的成功,无疑将成为电池产业的一个新的发展点。电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛,而目前的电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段,石墨烯储能设备的研制成功后,若能批量生产,则将为电池产业乃至电动车产业带来新的变革。
由于石墨烯拥有超乎想像的导电能力,石墨烯电池概念成为突破目前电池技术瓶颈的救命稻草。尤其国内电动汽车行业但凡有技术突破都与石墨烯电池挂钩。
西班牙Graphenano公司(一家以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首例石墨烯聚合材料电池,其储电量是目前市场最好产品的三倍,用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。虽然此电池具有各种优良的性能,但其成本并不高。Graphenano公司相关负责人称,此电池的成本将比锂电池低77%,完全在消费者承受范围之内。此外,在汽车燃料电池等领域,石墨烯还有望带来革命性进步。
8、石墨烯电池和石墨烯锂电池哪个更好
石墨稀是比锂电池要好很多,特别是电池的动力特性、电容量、寿命等方面。但是目前石墨稀还没达到实用化阶段,离大批量生产还有很长的路要走。锂电池在安全性、续航能力、环境污染以及充电速度方面存在的巨大短板已经开始严重限制了各大高科技产业的发展,因此许多企业研发部门都将目光放到了更先进的石墨烯电池上面。
石墨烯电池强度最高、韧性最好、并且还有质量轻、导电性优良的特点。早在几年前,华为就宣布了他的一项快充的技术,将3000毫安时的石墨烯电池进行充电仅仅只需要五分钟就可以充满接近一半的电量。
可见石墨烯电池不仅适用于新能源汽车,在我们的手机领域也可以得到广泛的应用,但是这仅仅只是处于实验阶段,距离在市场上得到应用还需要很长的路要走。
石墨烯相比于传统的电池有着更大更多的优势,在使用寿命上,它的使用寿命是锂电池的两倍,是氢化电池的四倍。在重量上,它的重量大概只有传统电池的一半。在充电的速率方面。石墨烯电池可以提高几十倍甚至上百倍。
9、石墨烯已用于工业了吗
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。[1]英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法,薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。[2] 2018年3月31日,中国首条全自动量产石墨烯有机太阳能光电子器件生产线在山东菏泽启动,该项目主要生产可在弱光下发电的石墨烯有机太阳能电池(下称石墨烯OPV),破解了应用局限、对角度敏感、不易造型这三大太阳能发电难题。[3]
随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破,石墨烯的产业化应用步伐正在加快,基于已有的研究成果,最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。
基础研究
石墨烯对物理学基础研究有着特殊意义,它使得一些此前只能在理论上进行论证的量子效应可以通过实验经行验证。在二维的石墨烯中,电子的质量仿佛是不存在的,这种性质使石墨烯成为了一种罕见的可用于研究相对论量子力学的凝聚态物质——因为无质量的粒子必须以光速运动,从而必须用相对论量子力学来描述,这为理论物理学家们提供了一个崭新的研究方向:一些原来需要在巨型粒子加速器中进行的试验,可以在小型实验室内用石墨烯进行。[39]
零能隙的半导体主要是单层石墨烯,这种电子结构会严重影响到气体分子在其表面上的作用。单层石墨烯较体相石墨表面反应活性增强的功能是由石墨烯的氢化反应和氧化反应结果显示出来的,说明石墨烯的电子结构可以调变其表面的活性。另外,石墨烯的电子结构可以通过气体分子吸附的诱导而发生相应的变化,其不但对载流子的浓度进行改变,同时可以掺杂不同的石墨烯。[40]
传感器
石墨烯可以做成化学传感器,这个过程主要是通过石墨烯的表面吸附性能来完成的,根据部分学者的研究可知,石墨烯化学探测器的灵敏度可以与单分子检测的极限相比拟。[41]石墨烯独特的二维结构使它对周围的环境非常敏感。[42]石墨烯是电化学生物传感器的理想材料,石墨烯制成的传感器在医学上检测多巴胺、葡萄糖等具有良好的灵敏性。[6]
10、石墨烯和锂电池属于什么板块?
【石墨烯属于的股票板块】
1、石墨烯是最近新出的概念,本身也形成了“石墨烯板块”;
2、石墨烯属于新材料,所以是属于新材料板块的;
3、石墨烯主要开发用于充电电池,所以又是属于新能源汽车板块和电池板块。
新材料研发水平对于一国开拓创新的能力起着至关重要的作用。新能源汽车市场化艰难的主要原因在于续航和充电设施的便捷度上。石墨烯超级电池的出现,可能彻底改变现有问题。
【锂电池属于的股票板块】
1、锂电池本身是一个板块;
2、锂电池用于充电电池,所以又是属于新能源汽车板块和电池板块;
3、锂电池还属于节能环保和充电桩板块。
【股票板块】指的是这样一些股票组成的群体,这些股票因为有某一共同特征而被人为地归类在一起,而这一特征往往是被所谓股市庄家用来进行炒作的题材。
股票板块的特征有的可能是地理上的,例如“江苏板块”、“浦东板块”;有的可能是业绩上的,如“绩优板块”;有的可能是上市公司经营行为方面的,如“购并板块”;还有的是行业分类方面的,如“钢铁板块”、“科技板块”、“金融板块”、“房地产板块”等,不一而足。总之,几乎什么都可以冠以板块的名称,只要这一名称能成为股市炒作的题材。