超級電容、鋰電池和石墨烯電池對比分析

作者：時間：2017-10-13 來源：網絡

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　　鋰電池和超級電容是兩種非常有潛力、應用非常廣泛的儲能裝置，其原理、特性、應用范圍都有很大差異、各有所長。石墨烯自問世以來，就因為其強大的導電性能被看做革命性的儲能材料。試想一下，如果將超級電容、鋰電池和石墨烯這三者結合，將碰撞出什么樣的火花呢？

本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/201710/365978.htm

　　充電5分鐘！續(xù)航500公里！石墨烯電池讓動力無憂！

　　石墨烯，是由碳原子組成的單原子層平面薄膜，厚度僅為0.34納米，單層厚度相當于頭發(fā)絲直徑的十五萬分之一。是目前世界上已知的最輕薄、最堅硬的納米材料，透光性好，能折疊。因為只有一層原子，電子的運動被限制在一個平面上，石墨烯也有著全新的電學屬性。石墨烯是世界上導電性最好的材料，在傳統(tǒng)的手機鋰電池中加入了石墨烯復合導電粉末，提高了電池的倍率充放電性能和循環(huán)壽命。

　　然而，制備技術難題是阻礙石墨烯實現其潛在價值的最大“攔路虎”。目前，大多數的石墨烯電池技術還處于研發(fā)實驗階段，我們真的要等很久嗎？

　　日前，珠海聚碳復合材料有限公司旗下全資子公司聚碳動力已經研發(fā)出一款真正意義的石墨烯電池商用產品，一舉將處于實驗室階段的石墨烯電池拉入電池市場，成功解決現有電源電池不穩(wěn)定、充電慢、容量低的難題。

　　珠海聚碳采取了綜合性能平衡設計思路，巧妙地將全新的石墨烯基復合碳材料引入電容電池的正負極，將普通超級電容器與高能電池結合為一體，開發(fā)出超高性能的新型電池。

　　首款石墨烯電池將首先應用于電動汽車電池，預計今年年底或明年年初就能與用戶見面，在明年下半年，應用于手機電池領域的商用石墨烯電池也會與大家見面，屆時，手機電池的續(xù)航能力、快充能力和安全問題都能一一得到解決。

　　珠海聚碳復合材料有限公司的工作人員表示，目前，市場上常見的電動汽車電池，分別是磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池和錳酸鋰電池。這三種電池各有優(yōu)缺點，不過購車者可以根據不同的優(yōu)缺點選擇不同的電池。而還有一種電池，就是石墨烯電池了，完全是顛覆式的創(chuàng)造，同時可以避免像類似于特斯拉汽車電池自燃的事件發(fā)生。

　　聚碳動力已經掌握了石墨烯電池的制備技術，通過在鋰電池正負極材料中添加石墨烯，降低電池的內阻，以達到實現高倍率快充快放和大幅提高電池的循環(huán)壽命。同時也提升了電池的耐受高低溫的性能。這是聚碳動力的核心技術，也是其他企業(yè)無法復制的。石墨烯電池的普及將會是電動汽車的飛躍，一旦石墨烯電池應用到電動汽車上，對整個汽車行業(yè)將是顛覆性的改變。

　　核心技術

　　其核心技術奧秘在于采取了綜合性能平衡設計思路，巧妙地將全新的石墨烯基復合碳材料引入電容電池的正負極，實現了普通超級電容器與高能電池結合為一體，從而兼有一般超級電容器和蓄電池的優(yōu)異性能。

　　用途

　　石墨烯全碳電容電池是一種全能的新型動力電源?？山鉀Q電動汽車動力問題，還可以在水面艦艇、潛艇、無人機、導彈以及航天領域中應用。特別是其獨具的安全性能將會對電動車產業(yè)發(fā)展帶來深刻影響。這一產品集鋰離子電池能量密度和超級電容器功率密度優(yōu)勢于一身，按照新國標檢測，循環(huán)壽命達4000次以上，使用溫度范圍從零下30攝氏度至零上70攝氏度。在保證一定續(xù)駛里程的基礎上，可實現大電流快速充電和超長的循環(huán)使用壽命。

　　技術突破

　　新型石墨烯全碳電容電池的優(yōu)點是儲電量大，由電能轉化成化學能，再轉化成電能釋放出來，其能量密度已經超過目前最頂級的鋰離子電池，功率密度接近超級電容，在結構上實現了電池和傳統(tǒng)電容的內并，實現了電池和電容的優(yōu)點兼?zhèn)洹?/p>

　　性能優(yōu)勢

　　安全穩(wěn)定，新型石墨烯聚碳電容電池，充滿電后用射釘槍打，使其短路，任何反應都沒有;放在火上燒，也不會發(fā)生爆炸。

　　充電速度快；石墨烯聚碳電池，可用10C的大電流充電，單塊充滿電只要6分鐘，上百塊串聯在一起充電，10分鐘可達95%以上。

　　功率密度高，可達 200W/KG~1000W/KG ，相當于鋰電池的3倍以上。

　　超低溫特性好，可在攝氏零下 30 ℃ 的環(huán)境中工作。

　　電容型鋰離子電池原理、性能全解析

　　1 超級電容器和鋰電工作原理