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石墨烯包覆技術(shù)對(duì)鋰離子電池性能提升用途大嗎?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2021年05月17日  

以目前正計(jì)劃大規(guī)模生產(chǎn)的石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品烯王為例,與普通的鋰離子電池相比,該款鋰離子電池在性能上到底出現(xiàn)了什么變化呢?


山木新能源董事長(zhǎng)陳明軍透露,采用石墨烯包覆技術(shù)后,電池容量影響不大,但這款產(chǎn)品是在磷酸鐵鋰前軀體中進(jìn)行石墨烯包覆,在石墨烯溶入后,其電化學(xué)特性提高了很多,具體體現(xiàn)在:電池內(nèi)阻降低從而使快充性能提高;由于熱下降延長(zhǎng)壽命,高低溫影響降低,提高了安全性。


產(chǎn)業(yè)化痛點(diǎn)在哪?


通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn),在石墨烯包覆過(guò)程中,公司也會(huì)遇到一些難題。其中要解決的關(guān)鍵問(wèn)題有兩個(gè):一是石墨烯自身的導(dǎo)電性能,這與其層數(shù)有相當(dāng)大的關(guān)系。


從導(dǎo)電機(jī)理分析,石墨烯通過(guò)點(diǎn)面接觸來(lái)導(dǎo)電。一般而言,接觸的面積越大導(dǎo)電性能就會(huì)越好。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,片層較厚的石墨烯會(huì)阻礙鋰離子的擴(kuò)散而降低極片的離子電導(dǎo)率,6-9層最為適宜。


二是如何有效均勻分散。分散的效果不好將導(dǎo)致材料成團(tuán),最終破壞導(dǎo)電性能及離子傳輸性。


陳明軍也坦誠(chéng),石墨烯包覆過(guò)程中會(huì)有產(chǎn)氣問(wèn)題。但其透露,山木新能源已經(jīng)解決該問(wèn)題。


實(shí)際應(yīng)用嘗試者多?


其實(shí)目前電池公司使用石墨烯有兩種方式:一是在做電池漿料的時(shí)候,添加石墨烯與正極材料混合,目前做此嘗試的電池廠商較多;二是在生產(chǎn)正極材料的時(shí)候進(jìn)行包覆,成熟產(chǎn)品還沒(méi)有廣泛上市。


而目前除東旭光電的烯王產(chǎn)品使用石墨烯包覆技術(shù)外,其余電池公司多采用在正極材料中加入石墨烯漿料方式。


陳明軍介紹,烯王采用分子內(nèi)包覆,比物理混合效果要好,而且在分子內(nèi)包覆有很多優(yōu)點(diǎn),當(dāng)然石墨烯在其中也會(huì)起到導(dǎo)電用途。


比亞迪技術(shù)首席劉衛(wèi)平則透露,公司把石墨烯作為導(dǎo)電劑使用已經(jīng)有2-3年了,由于石墨烯導(dǎo)電性比其他導(dǎo)電劑更好,可以適當(dāng)減少添加量,從而省出空間給活性材料,使用后相比普通的磷酸鐵鋰離子電池容量會(huì)提升3-5%,成本上也會(huì)比碳納米管的還低一些。


GGII分析師認(rèn)為,采用石墨烯包覆技術(shù)后,鋰離子電池材料性能可以改善,比如提高材料導(dǎo)電性,提升電池循環(huán)性能、功率性能,容量也可以提升一點(diǎn)(非常少,可以忽略),但最終想要提升能量密度是不能指望導(dǎo)電劑的,關(guān)鍵點(diǎn)還在正負(fù)極活性材料上。


相關(guān)產(chǎn)品

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