动力电池或将是石墨烯规模化应用的契机

国际金属加工网 2017年07月18日

近年来,随着新能源汽车和移动通讯设备的发展,利用石墨烯改进、提升动力、储能电池材料的性能,正成为业内关注的焦点。有机构预计,10年内的石墨烯应用市场规模可达到万亿元以上。

当前还没所谓的“石墨烯电池”

“石墨烯材料与传统电池材料混合,能够显著提升电池充放电、循环寿命等,成为动力电池企业在新一轮市场竞争中的制胜关键。不可否认,石墨烯应用工艺创新研发一直是制约我国电池相关行业实现产业升级的难题。石墨烯若能真正有效提升动力电池容量、实现快速充电,将直击动力电池大规模推广的痛点,而且对铅酸电池行业的产业升级具有重要意义。从这个层面来看,动力电池或将是石墨烯规模化应用的契机。”中国国际石墨烯产业资源联盟副秘书长赵猛在接受中国经济时报记者采访时表示。

据了解,石墨烯在电池领域的应用形式主要有三种:一是直接作为正/负极材料;二是作为导电添加剂,添加到正/负极电极材料中,或对电极材料进行复合改性处理,提高电极导电性和充放电倍率;三是作为集流体或集流体涂层,用于提高电池功率特性。

赵猛认为,当前,石墨烯在锂离子电池上的应用主要采取后两种方式。因为石墨烯直接作为负极材料时,其表面特性容易受外界影响,稳定性极差,存在首次效率低下等问题,难以满足锂离子电池性能需求。锂离子电池作为新能源汽车战略新兴产业的重要组成部分,是投资者争相关注的热点。石墨烯加入到锂电动力电池内,能将电芯内阻减小至最小,有效地解决了阻碍锂电池产品快速充电的技术瓶颈,同时大大延长了电池使用寿命。从性能来看,石墨烯锂电池充电一次,耗时不超过10分钟;单位质量的锂电池容量,从目前的约0.1千瓦时/千克,提高到了1-15千瓦时/千克,电池重量也可降低90%以上。

“但是准确地讲,当前并没有所谓的‘石墨烯电池’。”赵猛强调。

石墨烯在汽车领域应用广泛

“石墨烯在汽车领域的应用涉及到轮胎、LED灯、玻璃、润滑油、石墨烯车身等。在汽车的每个细分产业,石墨烯都蕴藏着巨大的市场与商机。在汽车领域,石墨烯可以说是应用广泛、可以大显身手。”赵猛表示。

据悉,在汽车轮胎领域,石墨烯导静电轮胎能有效导出汽车静电,避免汽车火灾和爆燃。另外,加入石墨烯材料的轮胎的寿命是普通轮胎的两倍,并且可以提升轮胎的耐磨、抗刺扎、降低肩空等性能。在汽车润滑油领域,作为新型润滑添加材料,石墨烯具有优秀的机械性能,可在摩擦副表面吸附一层石墨烯保护膜,提供高效的防磨、抗磨性能。

“石墨烯在动力电池上的应用,要以市场需求为牵引,聚焦、破解关键技术和突出问题;聚集产、学、研、用等创新要素,搭建更宽广的全产业链发展和创新平台;并积极与新能源整车企业开展合作。在电动物流车、运输车、出租车及其他专用车的电池配套产品开发、市场开拓、资本合作等方面,实现强强联合,将助推石墨烯材料在新能源领域的应用。”赵猛强调。


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