石墨烯电池化学储能的基本理论及革命性发展

新能源电池材料 2020-03-27 1 0

石墨烯

超级电容器会引发新能源汽车革命性发展吗?


在可见的未来,超级电容器的比能量还难以取得大的突破。新的趋势是发展“内并”的新型储能器件。目前,在混合电容器的基础上,出现了新的衍生产品:混合型电池电容器、石墨烯电池电容型锂离子电池、电容型铅酸电池(即铅炭电池)等。它们的优势明显,一方面省去并联线路,另一方面能够自动调整电压、简化管理系统,加快电池充电。降低了使用成本。其比能量远高于电容器,比功率和寿命却高于电池。可以预料这种“内并联”使用的模式将在电动汽车中获得越来越多的应用。

以上是石墨烯俱乐部在行业内了解到的石墨烯超级电容器优缺点分析点,但这不代表石墨烯行业发展的近况,只供爱好石墨烯网的朋友参考,查看网站地图,可以了解更多相关的石墨烯超级电容器的优缺点应用分析。

石墨烯电池化学储能的基本理论

从电化学角度来讲,石墨烯在电池储能器件中所起的作用主要有四种:一种是石墨烯不参与电化学反应,仅仅通过与电解液形成双电层作用来存储电荷,提高电容效果,这种情况主要出现在超级电容器中;另一种则是与活性物质发生电化学反应,通过电子转移而产生法拉第电流,并为电化学反应的生成物提供存储场所,如锂离子电池等,或者虽然不发生电化学反应,但是可以通过与生成物相互作用而将其固定,同样提供存储场所,如锂硫电池;同时,石墨烯电池还可以为电化学反应提供催化效果,降低电化学反应所需的能量势垒,如ORR等;还有一种则是利用自身导电性提高电极的电导率,降低充放电过程中的欧姆电阻。本文主要围绕前面三种作用展开。

石墨烯在储能体系中的电化学行为与其电子结构息息相关。正确认识其电子结构将是更好利用石墨烯材料的有效前提,并且也可以为具体应用领域中石墨烯材料的电子结构调整提供指导思路。

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