石墨烯在储能方面的优势剖析

石墨烯新材料 2020-02-13 12 0

石墨烯储能优势具有独特的二维晶体结构和优异的物化性能,为近年重要的研究热点,尤其成为汽车用下一代动力储能器件的核心材料。然而,石墨烯的高性能直接受限于其微结构的低缺陷性,储能用石墨烯的结构设计、可控制备、以及性能调控极具挑战。基于石墨烯生产厂家采用自主研发的备方法,此报告涉及高质量石墨烯的宏量制备及新型三维石墨烯的宏观体制备,结合调控这些石墨烯的微观结构、电子传输以及质子吸脱附的影响关系,探讨其在先进储能器件如锂电池和超级电容器中的器件应用。

一、石墨烯储能优势用途分析

1、石墨原料储量丰富、便宜,化学法制备的石墨烯成本较低;我们课题组发明的低温膨化法使其成本有了很大的降低。在对其工艺进行优化、放大之后,化学法制备的功能化石墨烯材料有望成为很有竞争力的储能材料。

2、石墨烯储能优势之二具有良好的导电性和开放的表面,赋予其很好的储能功率特性。新能源材料网调查发现其宏观体织构由微米级、导电性好的石墨烯片层搭接而形成,形成开放的大孔径体系,这样的结构为电解质离子的进入提供了势垒极低的通道,保证这种材料良好的功率特性。

3、石墨烯储能优势之三具有较大的理论比表面积。大的比表面积决定了其具有较高的能量密度。目前石墨烯材料的比表面积(200~1200m2/g)与理论预测值还有较大的差距,如何调控石墨烯的织构,使石墨烯表面可以完全被电解质溶液所浸润,是目前的重要课题。

4、石墨烯储能优势之四性状特征和活性炭、石墨材料相近,如果作为电极材料,可以与现有的超级电容器和锂离子电池的工艺路线兼容。石墨烯材料具有导电和导热特性,且可以形成厚度可调控的石墨烯膜,可以构建非常好的薄膜电池和储能器件。

送检分析石墨烯储能优势的样品

5、石墨烯储能优势之五它能作为sp2杂化材料的基元材料,可以通过表面改性、复合,构筑“纳米建筑”等手段对其进行二次结构的构建,通过优化结构,获得高储电容量的材料。某石墨烯公司研究表明在分子筛微孔孔隙中可以制备获得单层石墨烯片层扭曲形成的单壁多孔炭,经过热处理可以获得非常好的大功率特性。

二、石墨烯储能优势的前景分析。

1、石墨烯在新型储能材料上具有独特的优势和巨大的潜力,应用前景非常广阔,但应循序渐进、脚踏实地地予以推进,不应急于求成。在近日召开的石墨烯在新型储能材料中的应用研讨会上,与会专家表示。此次研讨会针对石墨烯在双层超级电容、锂离子电池、储能电极材料等储能领域的技术研究和产业化进展,进行了深入探讨和交流,旨在推动石墨烯在新型储能材料中的应用,破解新材料上下游应用脱节的难题。

2、伴随着《中国制造2025》、《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》等相关政策的出台,石墨烯产业发展备受关注,并呈现出良好的发展态势。但是产业链尚未打通、产业规模较小等问题也困扰着石墨烯产业发展。对此,工信部赛迪研究院原材料工业研究所所长肖劲松表示,相比于其他国家,我国石墨烯研发主要集中在石墨烯制备及其在锂离子电池电极中的应用,而在制备半导体器件方面的专利相对较少。当前我国石墨烯发展正处于从实验室走向产业化的关键时期,应打造先导产业,推动石墨烯产业做大做强。

分析石墨烯储能优势

3、通过前期对全国石墨烯产业进行调研发现,石墨烯产业爆发点已初步形成,未来将逐步在各个细分领域分阶段释放。当前最先实现产业化的领域应是石墨烯复合导电剂材料、锂电池导电添加剂等,市场前景渐入佳境,中期应重点关注石墨烯在柔性显示、传感器、超级电容器、散热材料等领域的应用,而石墨烯在半导体器件及生物医药领域等距离真正规模化应用还较为遥远。

石墨烯储能优势具有优异的产品拓展性质,也表现出良好的应用前景,目前石墨烯的研究尚待深入,经过系统研发,解决其中科学问题和工艺问题后,有望成为市场潜力巨大的电极材料;查看网站地图可以了解更多相关的石墨烯在储能方面的优势剖析。

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