数据驱动石墨烯在锂离子电池中的应用研究进展
导语:石墨烯融入锂离子电池的简单介绍,核心期刊探讨了如何解决低成本高质量石墨烯制备、石墨烯堵塞锂离子通道等问题。这些问题对于将石墨烯技术融入电池产业至关重要,而要应用在量产车上,仍面临诸多需要落地检验的问题。
加入了石墨烯材料后,锂离子电池的冲电、放电及导电比原来的电池快了 10 倍以上,可以达到民用级别的快速充满(15-25 分钟冲满),同时减少发热和老化引起的火灾风险,并且增加了几倍寿命。然而,将石墨烯技术融入到产业中,有两个主要方向,一是作为导電添加剂、二是作为负极材料。
如果将其作为负极材料,高成本则成为很大的障碍。据分析,如果动力电池将石墨烯作为负极主材料,动力车辆造价会非常高;而若用作添加剂,则能接受其成本。但若将其作为导電添加剂,其本质还是锂電池。在常温下,石墨烯也无法做到超導,与更廉价的添加剂相比,并没有太多优势。
此外,虽然实验室已经验证过多年,但理论上对提高电池充電接受能力有帮助,但对性能提升所起作用并不大。此外,由于工艺复杂和成本较高,以及保证稳定性的难度更大,这些都成为了解决方案中的挑战。
因此,对于如何解决低成本、高质量的制备方法以及避免影响锂離子的通道效率的问题,是实现这一技术转化落地的一项关键任务。而要应用在量产车上,这些问题仍需进一步检验与优化。