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簡(jiǎn)述石墨烯在新型儲(chǔ)能材料中的應(yīng)用

簡(jiǎn)述石墨烯在新型儲(chǔ)能材料中的應(yīng)用
IKN  2017-11-30  |  閱讀:3143

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簡(jiǎn)述石墨烯在新型儲(chǔ)能材料中的應(yīng)用


石墨烯擁有許多一般材料所不具備的優(yōu)異特性。將石墨烯應(yīng)用于復(fù)合材料,可以開發(fā)出許多性能優(yōu)良新型功能材料,其中最具產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景的是石墨烯儲(chǔ)能復(fù)合材料。


提升鋰電池整體性能的關(guān)鍵是開發(fā)新的電極材料。石墨烯加入到鋰離子電池中能夠大幅提高其導(dǎo)電性。石墨烯鋰離子電池解決了能量密度和功率密度兩者的要求,是石墨烯最有可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的方向之一。


石墨烯在鋰離子電池中的應(yīng)用主要包括3個(gè)方面一是石墨烯復(fù)合電極材料,包括正極和負(fù)極;二是石墨烯作為鋰離子電池的導(dǎo)電添加劑;三是石墨烯功能涂層。石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性能可以提高鋰離子電池的充放電速度,并增強(qiáng)與集流體間的導(dǎo)電接觸。


研究表明,通過向鋰離子充電電池的電極中添加少量石墨烯,不僅可以保持原來的能量密度,還能大幅度提高輸出功率密度。石墨烯包覆磷酸鐵鋰作為鋰離子電池正極材料,已多見報(bào)道。


石墨烯構(gòu)建包覆磷酸鐵鋰納米顆粒的高效三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),顯著提高了磷酸鐵鋰正極材料的電化學(xué)性能,已在寧波艾能鋰電材料公司建成相關(guān)中試線。此外,采用石墨烯涂層鋁箔作為鋰離子電池的集流體,代替?zhèn)鹘y(tǒng)炭黑涂層,在不影響電池容量的前提下,可以降低并穩(wěn)定電池內(nèi)阻,同時(shí)還能提高電池的散熱能力,延長電池壽命。

據(jù)報(bào)道,年產(chǎn)200萬m2的石墨烯涂層鋁箔中試線已經(jīng)在寧波墨西新材料有限公司建成。石墨烯在超級(jí)電容器中也有巨大的市場(chǎng)空間。石墨烯具有極高的比表面積,石墨烯片層的兩邊均可以富集電荷形成雙電層,此外石墨烯皺褶及疊加效果,可以形成納米孔道和納米空穴,有利于電解液的擴(kuò)散,所以石墨烯基超級(jí)電容器具有良好的功率特性。石墨烯作為電極制成的超級(jí)電容器在性能上有極大的提高。


美國某公司研制的石墨烯基超級(jí)電容器,在室溫下可以達(dá)到85.6Wh/kg的能量密度,相當(dāng)于鎳氫電池的能量密度,充放電僅需要幾分鐘,甚至幾秒鐘。這意味新一代的超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能器件逐步取代具有環(huán)境污染的鉛酸電池和具有安全隱患的鋰離子電池成為了可能,并在儲(chǔ)能和動(dòng)力電池領(lǐng)域帶來重大進(jìn)步。

哇!石墨烯還有這么好的用處,真的為新能源實(shí)業(yè)提升了一大截,那么話說回來,在這個(gè)生產(chǎn)研究過程中都用到哪些設(shè)備呢?

砂磨機(jī)?球磨機(jī)?高壓均質(zhì)機(jī)?超聲?NO!NO!NO! 這些都好,但總有他做不到的地方,于是上海依肯機(jī)械研磨分散機(jī)誕生了,此款設(shè)備特別適合于需要研磨分散均質(zhì)一步到位的物料。研磨分散機(jī)為立式分體結(jié)構(gòu),精密的零部件配合運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),運(yùn)行噪音在73DB以下。同時(shí)采用德國博格曼雙端面機(jī)械密封,并通冷媒對(duì)密封部分進(jìn)行冷卻,把泄露概率降到低,保證機(jī)器連續(xù)24小時(shí)不停機(jī)運(yùn)行。簡(jiǎn)單的說就是將IKN/依肯膠體磨進(jìn)行進(jìn)一步的改良,將單一的膠體磨磨頭模塊,改良成兩級(jí)模塊,加入了一級(jí)分散盤??筛鶕?jù)物料要求進(jìn)行更換(我們提供了2P,2G,4M,6F,8SF等五種乳化頭供客戶選擇) IKN研磨分散機(jī)可以高速研磨,分散,乳化,均質(zhì)等功能,設(shè)備轉(zhuǎn)速可達(dá)14000rpm,是目前國產(chǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)速的4-5倍。


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