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行業(yè)新聞

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石墨在鋰離子電池中是如何發(fā)揮作用的?

2022-05-06

鋰離子電池

鋰離子電池的關(guān)鍵原料石墨的需求將會(huì)增加,有必要滿足電動(dòng)汽車(chē)對(duì)鋰離子電池日益增長(zhǎng)的需求。由于大型電動(dòng)汽車(chē)電池需要大約25公斤(55磅)石墨來(lái)制造鋰離子陽(yáng)極,因此有人猜測(cè),這種需求可能會(huì)超過(guò)供應(yīng)。

石墨具有耐熱性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、耐腐蝕等特點(diǎn),其比鋁輕。除了鋰離子陽(yáng)極,先進(jìn)石墨還被用于燃料電池、太陽(yáng)能電池、半導(dǎo)體、led和核反應(yīng)堆。生產(chǎn)純度為99.99%的陽(yáng)極石墨既昂貴又浪費(fèi)。終的成本不是材料,而是凈化過(guò)程?;厥张f鋰離子來(lái)回收石墨并不能解決這個(gè)問(wèn)題,因?yàn)檫@是一個(gè)繁瑣的凈化過(guò)程。

對(duì)于傳統(tǒng)的石墨陽(yáng)極,鋰離子聚集在陽(yáng)極的外表面。石墨烯有一個(gè)更好的解決方案,即讓鋰離子穿過(guò)10-20nm大小的石墨烯薄片上的小孔。這確保了佳的存儲(chǔ)區(qū)域和容易提取。一旦投入使用,估計(jì)這種電池儲(chǔ)存的能量是傳統(tǒng)石墨陽(yáng)極鋰離子電池的十倍。通過(guò)在陰極中添加釩氧化物,石墨烯進(jìn)一步得到改善。據(jù)說(shuō),具有這種增強(qiáng)功能的實(shí)驗(yàn)電池可以在20秒內(nèi)充電,并在1000次循環(huán)后保持90%的容量。石墨烯也在超級(jí)電容器和太陽(yáng)能電池中進(jìn)行測(cè)試,以提高比能量密度。


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