號稱性能赶超蘋果手機電池石墨烯電容電池真這麼神奇嗎?

石墨烯聚碳電容電池

2016年5月16日我國最新一代石墨烯電容電池在珠海聚碳複合材料有限公司研製成功,取得了我國高能儲能電源領域的重大突破。

這種新型結構的全碳電容電池是由哈工大電化學研發團隊與珠海聚碳複合材料公司的研發隊伍歷經三年刻苦攻關成功開發的。經中試檢測顯示,該電池具有能量密度大,功率密度高,充放電效率高,高低溫性能好,循環壽命長,安全環保,性價比高等諸多特點,有效解決了國內民用儲能和電動汽車電源技術瓶頸問題。推廣使用後,將大大緩解由汽車尾氣造成的城市大氣污染,降低綜合運營成本。經專家鑑定,該技術達到國際先進,國內超前的水平,取得了我國儲能領域與純電動車動力電源領域的重大技術突破。

核心技術

其核心技術奧秘在於採取了綜合性能平衡設計思路,​​巧妙地將全新的石墨烯基複合碳材料引入電容電池的正負極,實現了普通超級電容器與高能電池結合為一體,從而兼有一般超級電容器和蓄電池的優異性能。

用途

石墨烯全碳電容電池是一種全能的新型動力電源。可解決電動汽車動力問題,還可以在水面艦艇,潛艇,無人機,導彈以及航天領域中應用。特別是其獨具的安全性能將會對電動車產業發展帶來深刻影響。這一產品集鋰離子電池能量密度和超級電容器功率密度優勢於一身,按照新國標檢測,循環壽命達4000次以上,使用溫度範圍從零下30攝氏度至零上70攝氏度。在保證一定續駛里程的基礎上,可實現大電流快速充電和超長的循環使用壽命。

技術突破

新型石墨烯全碳電容電池的優點是儲電量大,由電能轉化成化學能,再轉化成電能釋放出來,其能量密度已經超過目前最頂級的鋰離子電池,功率密度接近超級電容,在結構上實現了電池和傳統電容的內並,實現了電池和電容的優點兼備。

性能優勢

安全穩定,新型石墨烯聚碳電容電池,充滿電後用射釘槍打,使其短路,任何反應都沒有;放在火上燒,也不會發生爆炸。

充電速度快;石墨烯聚碳電池,可用10C的大電流充電,單塊充滿電只要6分鐘,上百塊串聯在一起充電,10分鐘可達95%以上。

功率密度高,可達200W / KG〜1000W / KG,相當於鋰電池的3倍以上。

超低溫特性好,可在攝氏零下30℃的環境中工作。

那麼,問題來了,超級電容器和鋰電池能複合到一起嗎???

超級電容器(Supercapacitors,ultracapacitor),又名電化學電容器(Electrochemical Capacitors),雙電層電容器(電氣雙層電容器),黃金電容,法拉電容,是從上世紀七,八十年代發展起來的通過極化電解質來儲能的一種電化學元件。

它不同於傳統的化學電源,是一種介於傳統電容器與電池之間,具有特殊性能的電源,主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲存電能。但在其儲能的過程並不發生化學反應,這種儲能過程是可逆的,也正因為此超級電容器可以反复充放電數十萬次。其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣,都是利用活性炭多孔電極和電解質組成的雙電層結構獲得超大的容量。

突出優點是功率密度高,充放電時間短,循環壽命長,工作溫度範圍寬,是世界上已投入量產的雙電層電容器中容量最大的一種。

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料,使用非水電解質溶液的電池最早出現的鋰電池來自於偉大的發明家愛迪生,使用以下反應:

李+二氧化錳=的LiMnO2,該反應為氧化還原反應,放電。由於鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工,保存,使用,對環境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應用隨。著科學技術的發展,現在鋰電池已經成為了主流。

本質來說,超級電容器(雙電層)是電容器。儲能少。鋰電是化學電池。儲能多。超級電容具有大功率密度,鋰離子電池具有大能量密度。

超級電容器與鋰電池相同點都可以貯存能量,不同點是超級電容量瞬間充電瞬間放電。