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电动汽车的石墨烯电池

2018-05-14 11:10 来源: CJqian陳

电池

随着电动汽车市场份额的增加,新的电池技术正在被应用,以提高其行驶里程和效率。石墨烯电池是一种可以应用于电动汽车的新技术。

电动汽车最大的问题之一是,电动汽车使用的电池又大又重。这些电池充电需要很长时间,而且速度很快。为了解决这个问题,许多人都在寻找石墨烯电池作为解决方案。

就在去年,苏塞克斯大学的一名学生工程师设计了一种新的石墨烯电池,它有可能彻底改变电动汽车的景观。石墨烯电池可以通过许多不同的方式改进现有的电池技术,比如提高电池的使用寿命和性能。

在电池应用方面,当与石墨烯结合时,常规电池的性能可以显著提高。石墨烯电池适用于更短的充电时间和高容量的储能。电池或电池的电极材料中的碳量与电池的寿命呈负相关,但石墨烯可以提高电导率,而不需要在普通电池中使用相同数量的碳。

石墨烯可以改善电池的各个方面,如能量密度和结构。传统的锂离子电池可以通过将石墨烯与电池相结合而得到改善。电池的阳极可以添加石墨烯,这可以通过利用材料的电导率来优化电池的性能。

混合材料也可以增强电池。石墨烯和氧化钒可以结合在一起,为锂离子阴极提供快速充电和放电的能力。混合材料还可以提高电荷循环的耐久性和导电性。氧化钒的电导率不高,但通过将石墨烯作为氧化物附着的骨架,它创造出了一种既能提高容量又能导电的混合动力。

锂离子可充电电池也可以用石墨烯来改善。锂铁磷酸盐(LFP)电池的总功率密度比其他锂离子电池高,但其能量密度也较低。石墨烯可用于增强LFP阴极,使电池更加轻便,具有更大的存储容量,而且比普通的LFP电池要快得多。

石墨烯电池和超级电容器的联合使用可以极大地提高电动汽车的效率和行驶里程,电动汽车公司也已经投资于为他们的汽车开发石墨烯电池。电动汽车的石墨烯电池

石墨烯电池的新进展导致电池的产生超过了目前使用的任何锂离子电池的性能。西班牙电池公司Graphenano去年推出了一种石墨烯聚合物电池,可以让电动汽车一次充电可行驶800公里,即497英里。电池理论上也可以在几分钟内充电。由于石墨烯的结构,电池的充电和放电速度大约是普通锂离子电池的33倍。

菲斯克(Henrik Fisker)经营的菲斯克公司(Fisker Corporation),可能是特斯拉电动汽车成功的最大竞争对手,最初计划使用石墨烯电池在其新型电动汽车——菲斯克(Fisker)的激情上。然而,该计划后来被搁置,取而代之的是锂离子电池。尽管目前决定将石墨烯电池用于电动汽车,但菲斯克表示,该公司对固态石墨烯电池电池的研究仍将继续。

电动汽车的石墨烯电池

如果Fisker决定在他们的汽车上使用石墨烯电池,他们可能是第一家这样做的公司。也就是说,与特斯拉不同的是,其他公司都在追求电动汽车技术的发展。如果石墨烯电池成为一种变革性的技术,特斯拉将会以某种能力追求它们的应用,这是件好事。

与此同时,石墨烯电池的研究仍在继续,超级电容器可以利用石墨烯,并在不久的将来淘汰传统电池。超级电容器由三层组成。它有两层石墨烯,而中间层是一层电解质。超级电容膜非常薄,但非常坚固和稳定,它能在很短的时间内释放出令人印象深刻的能量,这是必要的,因为电动汽车需要额外的能量来快速喷射加速。

最近由全球市场分析所做的市场分析表明,到2023年,石墨烯电池的市场将扩大到约9700万美元。随着石墨烯电池技术变得越来越便宜和高效,不久以后在电动汽车上看到它们也就不足为奇了。

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