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“黑金”材料石墨烯有效降低鋰電池的爆炸系數(shù)

來源:存能電氣  日期:2019-12-11 10:12  瀏覽量:

  “黑金”材料石墨烯有效降低鋰電池的爆炸系數(shù)。鋰電池安全一直是科學家研究的重點之一,目前石墨烯材料儼然成為了一種明星材料,石墨烯以及石墨烯的衍生材料在應用上可謂無孔不入,石墨烯改性鋰電池具有快速充放電、更安全、高能量密度等優(yōu)越性能。

  “黑金”材料石墨烯有效降低鋰電池的爆炸系數(shù)

石墨烯鋰電池.jpg

  生活中,人們常見的手機、筆記本電腦、電動車等,大部分是采用鋰電池,而發(fā)生的鋰電池爆炸失火現(xiàn)象統(tǒng)稱為“熱失控”。盡管現(xiàn)今鋰電池的技術層面愈來愈強,但是電池的失效情況還是不能避免。

  由于周圍環(huán)境溫度過高,導致電池儲存能量因為熱失控,而突然發(fā)生爆炸起火情況。這種時候,具有卓越性能的“黑金”材料—石墨烯挺身而出,給鋰電池穿上“防火衣”,有效降低鋰電池的爆炸系數(shù)。石墨烯包裹陰極材料之所以能提高鋰電池安全性,是因為石墨烯能吸走氧氣,進而減小起火風險。

  為了確保把熱失控的風險降到最低,居然可以用石墨烯為鋰電池穿上“防火衣”。報告中表明,用石墨烯將鋰電池的鈷酸鋰陰極小顆粒包裹起來,利用氧原子無法從石墨烯片中滲出原理,防止電池陰極釋放氧氣,避免釋放的氧氣與電池內部其他易燃品結合,從而減少火災風險。

  如今,全球在鋰電池材料領域的研究尚未取得突破性進展,石墨烯復合材料鋰電池將是未來研究的重點方向。經(jīng)過科研人員多年的努力,實驗表明了石墨烯對于電池性能的提升具有一定的輔助作用。

  “黑金”的石墨烯材料,到底有多強?

  石墨烯,它是一種納米材料,很小。它有很多優(yōu)異的性能,石墨烯,被譽為“黑金”“新材料之王”。它只有一個碳原子的厚度,是由碳原子組成的平面薄膜,厚度是頭發(fā)絲的20萬分之一,強度是鋼的200倍,是世界上已知的最輕最薄、最強的材料。

  現(xiàn)在,石墨烯首當其沖的用途,是當電池:如果能夠突破難關,那么,石墨烯手機充電時間只需短短數(shù)秒,電池就滿檔,可以連續(xù)使用半個月!石墨烯電池只需充電10分鐘,環(huán)保節(jié)能汽車就有可能行駛1000公里!

  石墨烯作為黑金材料在航天、能源、材料學等方面有著廣泛的應用前景,被視為未來的革命性材料。如今,石墨烯已在很多領域被廣泛應用,又因其安全性高、綠色環(huán)保、續(xù)航能力強的優(yōu)勢,成為極好的電極材料。

  石墨烯“極有可能作為未來的前沿材料引發(fā)顛覆性的新技術及新產(chǎn)業(yè)革命”。石墨烯材料未來任重道遠。不論鋰離子電池的用途為何,隨著需求與規(guī)格不斷的提高,國際大廠莫不積極尋找提高性能的解決方案,而這樣殷切地期盼也給石墨烯進入鋰離子電池應用帶來最佳契機。

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