С какими проблемами сталкивается графен как материал отрицательного электрода для литиевых батарей?

В последние годы графен, отмеченный наградами материал, вызвал широкую озабоченность в обществе, а также наполнен новостями о различных «графеновых батареях» в соответствующих СМИ.

В настоящее время массам может быть любопытно: насколько широко используется графен в этом материале, может ли он положиться на него для решения ряда технических проблем, встречающихся в материалах, аккумуляторах и т. Д., Помогая электромобилям, накопителям энергии и другим отраслям прыгнуть? Покрытие онлайн в сочетании с фактическим дает правильный ответ!

Проблема стоимости

Традиционная электропроводная сажа и графит продаются тоннами (одна тонна десятков тысяч). Можно ли снизить цену на грамм графена? Даже если количество графена уменьшится до 3 юаней / г, согласно сообщениям некоторых СМИ, его также необходимо преобразовать в тонны по 3 млн юаней / тонну. Мы должны знать, что всевозможные материалы, используемые в литиевых батареях, составляют десятки тысяч тонн вещей, и все слои общества заставляют их снижать цены. Заменить их графеном совершенно нереально.

Некоторые компании заявляют, что если он может быть дешевле, их графен может приблизиться к цене обычной сажи и графита. Фактически, материал, используемый в настоящее время, представляет собой графитовый микрочип (может иметь несколько десятков слоев), а не один или несколько слоев вообще. Графен. В настоящее время проблема, с которой сталкиваются производители, - это концепция ложной пропаганды и шумихи, которая нарушает честность правительства и налогоплательщиков.

2. Характеристики процесса несовместимы

То есть удельная поверхность графена слишком велика, что создает множество технологических проблем для процесса диспергирования и гомогенизации существующей литий-ионной батареи. Если процесс заводской настройки аккумуляторных батарей исчерпан, и нет достаточной прибыли, обусловленной прорывными показателями производительности, кто готов применить эту технологию? Характеристики поверхности графена в значительной степени зависят от химического состояния, стабильности партии, срока службы и т. Д. Существует множество проблем, и в настоящее время он не может удовлетворить детальные требования производства литиевых батарей.

Что касается влияния графена на фактический процесс суспендирования, результаты исследований Oak Ridge NaTIonal Laboratory и Vorbeck (известной как графеновая промышленность) обнаружили, что графен оказывает негативное влияние на производительность процесса суспендирования.

Даже если вышеуказанные проблемы будут решены, существуют следующие проблемы.

3. Низкая эффективность

Если графен используется в качестве отрицательного электрода: теоретически он не более чем в два раза превышает емкость графитового отрицательного электрода, первый КПД низкий, и на характеристики сильно влияет состояние поверхности.

4. Графен дорог как проводящий агент.

Графен может использоваться как проводящий агент, способствующий быстрой зарядке и разрядке. Теоретически скорость работы можно улучшить. Однако, если процесс диспергирования не является непостоянным, все находится в воздухе. Кроме того, в семействе карбона много недорогих материалов, и его не существует. Причина использования дорогого графена - неиспользование; а графен представляет собой двумерный материал, и если он развернут в сочетании с активным материалом электрода, он блокирует прохождение диффузии ионов лития. Поэтому, если это действительно практично, будет полезно или вредно. На самом деле, это не очень хорошо.

Покрытие онлайн, давайте немного поговорим: графен - это всего лишь разновидность наноматериалов. В последние десять лет сообщество исследователей наноматериалов часто было слишком склонно делать мотыги и «поливать», а воспроизводимость работы часто была очень низкой. Разрыв между технологией и практической целью очень серьезен. Это явление было широко признано некоторыми людьми в научно-исследовательском сообществе и промышленности.

Например, компания Lithium Power Гуденаф, Магер и Жюльен подвергла сомнению материалы для батарей Массачусетского технологического института на предмет сверхбыстрого срабатывания и разрядки и опубликовали статью «Неподдерживаемые утверждения о сверхбыстром срабатывании литий-ионных батарей LiFePO4». Зарядка, соответствующее время составляет несколько минут зарядки и разрядки), думаю, что эти результаты в лучшем случае теоретически осуществимы.

Превосходные характеристики многих наноматериалов отражаются только на лабораторном уровне в граммах или даже микрограммах. Многие из перспектив масштабного производства имеют врожденные дефекты, а многие технологии, основанные на материалах микронного размера в существующей отрасли, принципиально несовместимы.

Более того, наноматериалы часто присутствуют или используются только в виде низкоразмерных материалов и не могут действительно применяться в практических макроскопических трехмерных приложениях. Автор предлагает, чтобы правительство способствовало развитию технологий с перспективами индустриализации, исходя из политической ориентации, увеличило поддержку пилотных проектов и достигло цели отбора талантов и способностей, чтобы научные исследования могли лучше способствовать продвижению промышленных технологий.

5. Алюминиевая фольга с функциональным покрытием из графена стоит дорого.

Что касается алюминиевой фольги с графеновым функциональным покрытием: ее фактические характеристики не намного улучшились по сравнению с обычной алюминиевой фольгой с углеродным покрытием (A123 в сочетании с Henkel), но стоимость и сложность процесса значительно увеличиваются, а также возможность коммерциализации технологии очень низкий.

Короче говоря, графен используется в качестве материала отрицательного электрода для литий-ионных батарей, который не имеет очевидных преимуществ в производительности по сравнению с традиционными материалами на основе углерода, а применение наноматериалов затруднено, стоимость высока, а перспективы развития вызывают беспокойство. .

Страница содержит содержимое машинного перевода.