¿Qué batería de iones de litio basada en grafeno es potente?

El 21 de febrero, Beijing Carbon Century Technology Co., Ltd. lanzó la batería recargable n. ° 5 de iones de litio y grafeno, que es la primera batería recargable de iones de litio y grafeno del mundo. Según las estadísticas de los autores, desde el año pasado hasta poco más de medio año este año, Dongxu Optoelectronics, Huawei, Aviation Materials Institute y Carbon Century han lanzado productos de baterías de iones de litio de grafeno. Realmente es tu cantante, estoy en la escena, no. En vivo, tantas baterías de iones de litio y grafeno son avances importantes. ¿Cuál es verdadero y cuál falso?

1. El 21 de febrero de 2017, Beijing Carbon Century lanzó la batería recargable n. ° 5 de iones de litio y grafeno, que es la primera batería recargable de iones de litio y grafeno en China.

2. El 8 de julio de 2016, Dongxu Optoelectronics lanzó la primera fuente de energía móvil de iones de litio basada en grafeno del mundo en Beijing.

3. El 1 de diciembre de 2016, Huawei Huawei Research Institute Watt Lab anunció en la 57a Conferencia de baterías de Japón que había logrado importantes avances en la investigación en el campo de las baterías de iones de litio y presentó el primer grafeno de larga duración a alta temperatura de la industria. batería de iones de litio asistida.

El 8 de diciembre de 2016, el Instituto de Investigación de Materiales de Aviación de Beijing de China Aerospace reveló que después de cinco años de investigación incesante, se ha desarrollado con éxito un nuevo tipo de batería de iones de litio de grafeno con carga rápida, larga duración y bajo calor.

Tantas baterías de iones de litio de grafeno son grandes avances. ¿Cuál es verdadero o falso, cuál es superior o inferior?

Batería recargable de iones de litio de grafeno 5 del siglo de carbono

Nombre: Batería recargable de iones de litio Endian Overlord Graphene Tiempo de lanzamiento: 22 de febrero de 2017

Descripción general:

Material positivo: material de fosfato de hierro y litio LFP;

Material negativo: material de titanato de litio recubierto de grafeno;

Parámetros de rendimiento:

Tamaño: batería n. ° 5 (14,5 mm de diámetro, 50 mm de altura)

Rango de temperatura de uso: -45 ° C ~ 60 ° C

Ciclo de vida: 30.000 veces

Voltaje nominal: 1,9 V

Capacidad: 600 mAh

Ventajas:

1, ciclo de vida largo (30.000 veces);

2, amplia gama de temperatura de uso (-45 ° C ~ 60 ° C);

3, buen desempeño en seguridad;

Campos de aplicación típicos:

Juguetes eléctricos, luces brillantes, equipos electrónicos, instrumentos industriales, sistema de alimentación ininterrumpida, sistema de alimentación.

Dongxu Optoelectronics: fuente de alimentación móvil de iones de litio basada en grafeno

Nombre: Alkene (la primera fuente de alimentación móvil de iones de litio basada en grafeno del mundo), lanzada: 8 de julio de 2016

Descripción general:

Material positivo: grafeno recubierto con fosfato de hierro y litio;

Materiales negativos: materiales de carbono de grafito;

Parámetros de rendimiento:

Tamaño del núcleo: 18650 (diámetro: 18 mm, altura: 65 mm)

Rango de temperatura de uso: -30 ° C ~ 80 ° C

Vida de ciclo: 3500 veces

Capacidad nominal: 4800 mAh (4 secciones 18650 núcleos)

Tiempo de carga: 15 minutos.

Ventajas:

1, carga rápida (15 minutos de carga y descarga rápida)

1, ciclo de vida largo (3500 veces);

2, amplia gama de temperatura de uso (-30 ° C ~ 80 ° C);

Precio oficial: 299 yuanes

Huawei: baterías de iones de litio alimentadas por grafeno de alta temperatura y larga duración

Descripción general:

Material positivo: material ternario monocristalino grande

Material negativo: no disponible

Parámetros de rendimiento:

Rango de temperatura de uso: aumente la temperatura de funcionamiento superior de las baterías de iones de litio en 10 ° C

Vida útil del ciclo: 2 veces mayor que la de las baterías de iones de litio ordinarias, 2000 ciclos de alta temperatura a 60 ° C y la tasa de retención de capacidad aún supera el 70%; Almacenamiento a alta temperatura a 60 ° C durante 200 días con pérdida de capacidad inferior al 13%

Aplicación: estación base de comunicaciones, vehículo eléctrico, UAV

Instituto de aviación: batería de iones de litio basada en grafeno

Nombre: carga rápida, larga vida útil, bajo calor, batería de iones de litio de grafeno de nuevo tipo

Descripción general:

Los resultados de la prueba mostraron que, en las mismas condiciones, el tiempo de carga de la nueva batería de iones de litio de grafeno es solo una décima parte del de una batería de iones de litio normal, pero su vida útil es cinco veces mayor que la de una batería de iones de litio normal. batería, y efectivamente inhibe el problema de calentamiento.

El pequeño ENE dijo:

Señor supremo de Alken:

Batería recargable de iones de litio Alken Storage King Graphene. Además de su largo ciclo de vida y su amplio rango de temperatura, existen varias preguntas:

1, densidad de energía baja. El uso de titanato de litio recubierto de grafeno como material de electrodo negativo, el material de propaganda señaló que el grafeno se utiliza para resolver el problema de la "expansión de gas" del titanato de litio como electrodo negativo. Vale la pena afirmarlo, pero su densidad energética es baja. Según el índice de la batería, la capacidad de una sola batería es de 600 mAh para calcular, su densidad de energía es bastante baja. Sin embargo, también se siente aliviado al ver su área de aplicación. Su principal objetivo es reemplazar la batería seca No. 5. La mayoría de las ocasiones utilizadas no requieren una alta densidad energética.

2, el rango de aplicación es estrecho. En un momento en que la nueva industria energética está en pleno apogeo, la introducción de una batería recargable para reemplazar una batería seca parece ser demasiado. Debido al defecto de su densidad de energía, está destinado a no poder aplicarse al campo de la celda de potencia. En la actualidad, la industria de las baterías está tratando de aumentar la densidad energética del medio ambiente, de forma ligeramente conservadora.

3, cuestiones de costes. En la actualidad, el costo del titanato de litio es un 40% más alto que el del fosfato de hierro y litio, que es mucho más alto que el del grafito y otros materiales negativos. El precio del sitio web oficial del jefe de almacenamiento ENE es de 39 yuanes / sección, que es aproximadamente 10 yuanes más alto que el de la batería recargable convencional No. 5. El precio es mucho más alto por debajo de los 10 yuanes. Puede ser aceptado por el mercado todavía necesita ser probado.

Rey Alken ::

Dongxu Photoelectric King, al igual que el King de almacenamiento de olefinas, es la adición de grafeno al material del electrodo de la batería, lo que mejora ciertas propiedades. El rey de olefinas se posiciona principalmente para una carga rápida, mientras que el rey de almacenamiento de olefinas mejora principalmente la circulación. Tanto la vida como el rango de temperatura de uso, y la densidad de energía de la batería, ambos productos son desconocidos, son deficiencias.

También hay una placa corta que es un adaptador de corriente grande. Como fuente de energía móvil, el tamaño pequeño y la portabilidad son factores importantes que las personas consideran al comprar. Evidentemente, esto no es suficiente para mejorar. Y su precio ligeramente más alto y su capacidad menos brillante también limitan su competitividad como producto de energía móvil.

Huawei:

Las baterías de Huawei, en las que el grafeno se describe como un material de disipación de calor, son útiles en materiales de electrodos y también se publican otros parámetros de rendimiento específicos. Por lo tanto, solo se puede llamar progreso tecnológico. Es demasiado pronto para comercializar aplicaciones.

Instituto de Aviación:

La batería del Aviation Materials Institute es similar al rey de las olefinas en términos del comunicado de prensa publicado. También se anuncia como carga rápida, larga duración y fiebre baja, pero no hay una divulgación específica del producto y no se pueden realizar más evaluaciones.

Entonces, ¿cuánto puede hacer el grafeno en las baterías de iones de litio?

En diciembre de 2016, "AdvancedMaterials" tiene un artículo de revisión, CriticalInsightintthe implacable progresión hacia el grafeno y los materiales que contienen grafeno para ánodos de baterías de iones de litio, DOI: 10.1002 / adma.201603421, analiza el estado de la investigación del grafeno como material de electrodo negativo para las baterías de litio, según el autor de este artículo. El campo no es un progreso realmente importante.

1, para aplicaciones de grafeno en baterías, a menudo evita el énfasis en la luz. Los estudios generalmente se enfocan en la masa respecto a la capacidad, pero la baja densidad porosa del grafeno conduce a un volumen menor que la capacidad, que es más importante en aplicaciones prácticas, y los investigadores a menudo ignoran esto. La literatura suele atribuir el papel del grafeno a su mayor conductividad. Sin embargo, la estructura porosa del grafeno favorece la conducción de iones de litio. Se presta muy poca atención a este tema. Mucha literatura nunca ha considerado este tema en el experimento del grupo de control.

2.Los resultados de la publicación del artículo suelen ser resultados de pruebas de media batería, que son extremadamente engañosos. La investigación sobre nuevos materiales generalmente usa pruebas de semi-batería, que usan litio para el metal del electrodo. Sin embargo, la densidad de energía y la densidad de potencia de un solo electrodo son en realidad insignificantes y extremadamente engañosas. En el sistema de semi-batería, el voltaje de carga y descarga y la eficiencia de Coulomb son indicadores más importantes. Se pueden obtener resultados de evaluación más justos y confiables probando toda la batería del material.

3. El grafeno tiene ventajas limitadas como material de electrodo negativo. El grafeno solo como material activo, el grafeno es superior a los ánodos de grafito comerciales en solo unos pocos aspectos específicos (rendimiento a baja temperatura, alta potencia de salida, etc.). (Se enfatiza que el grafeno aplicado en este aspecto se refiere al grafeno multicapa; el grafeno de capa única y de doble capa no se puede usar como materiales activos de ánodo para baterías de iones de litio). La desventaja del grafeno como electrodo negativo para baterías de iones de litio incluye su mayor potencial. Baja eficiencia de almacenamiento de energía y gran cantidad de capacidad irreversible en el proceso de formación de película SEI. Por tanto, cuando se utiliza grafeno como electrodo negativo, se debe prelitiar, lo que aumenta la dificultad de fabricación de la batería. El autor no es optimista sobre las perspectivas de comercialización de la tecnología anterior al litio.

Al final, el autor cree que la "manía del grafeno" ha traído calor al riego de artículos en campos relacionados; Sin embargo, la literatura a menudo evita los problemas reales que enfrentan las aplicaciones prácticas: la exageración sobre el grafeno, el uso de indicadores distorsionados y la ignorancia de cuestiones clave, que dificultan la aplicación del grafeno en baterías comerciales.

Por el punto de vista anterior, se acuerda una pequeña ENE. Y hay una pregunta muy importante. Todas las empresas anteriores publican la cantidad o proporción de grafeno agregado a la batería. Esto traerá dos problemas. Primero, no se puede estimar el costo. ¿La adición de grafeno aumenta el costo y aumenta? Cuánto, también hay cuánto afectará la adición de grafeno al rendimiento final de la batería.

Todos los productos son, en última instancia, un producto exitoso y deben ser probados por buenos consumidores en el mercado. No sabemos exactamente cuál será la respuesta del mercado después del lanzamiento de estos productos. Pero lo que sí sabemos es que solo los productos que realmente comprenden el dolor de los consumidores y resuelven los problemas de la universalidad de la industria actual pueden sobrevivir realmente. Por supuesto, todos los intentos de consumir grafeno bajo el estandarte del grafeno no durarían mucho hasta que maduraran una nueva tecnología y un nuevo material.

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