Welcher Lithium-Ionen-Akku auf Graphenbasis ist leistungsstark?

Am 21. Februar veröffentlichte Beijing Carbon Century Technology Co., Ltd. den wiederaufladbaren Graphen-Lithium-Ionen-Akku Nr. 5, den weltweit ersten wiederaufladbaren Graphen-Lithium-Ionen-Akku. Laut Autorenstatistik haben Dongxu Optoelectronics, Huawei, das Aviation Materials Institute und Carbon Century vom letzten Jahr bis zu etwas mehr als einem halben Jahr in diesem Jahr Graphen-Lithium-Ionen-Batterieprodukte herausgebracht. Es ist wirklich dein Sänger, ich bin vor Ort, nein. Lebhaft sind so viele Graphen-Lithium-Ionen-Batterien große Durchbrüche. Welches ist wahr und welches ist falsch?

1. Am 21. Februar 2017 veröffentlichte Beijing Carbon Century den wiederaufladbaren Graphen-Lithium-Ionen-Akku Nr. 5, den ersten wiederaufladbaren Graphen-Lithium-Ionen-Akku in China.

2. Am 8. Juli 2016 veröffentlichte Dongxu Optoelectronics in Peking die weltweit erste mobile Lithium-Ionen-Stromquelle auf Graphenbasis.

3. Am 1. Dezember 2016 gab das Watt Lab des Huawei Huawei Research Institute auf der 57. Japanischen Batteriekonferenz bekannt, dass es wichtige Forschungsdurchbrüche auf dem Gebiet der Lithium-Ionen-Batterien erzielt und das branchenweit erste langlebige Hochtemperatur-Graphen eingeführt hat. unterstützte Lithium-Ionen-Batterie.

4. Am 8. Dezember 2016 gab das Beijing Aviation Materials Research Institute von China Aerospace bekannt, dass nach fünf Jahren unablässiger Forschung ein neuer Typ eines Graphen-Lithium-Ionen-Akkus mit schneller Aufladung, langer Lebensdauer und geringer Hitze erfolgreich entwickelt wurde.

So viele Graphen-Lithium-Ionen-Batterien sind wichtige Durchbrüche. Welches ist wahr oder falsch, welches ist überlegen oder unterlegen?

Carbon Century Graphen Lithium-Ionen 5 Akku

Name: Endian Overlord Graphen Lithium-Ionen-Akku Release-Zeit: 22. Februar 2017

Überblick:

Positives Material: LFP-Lithiumeisenphosphatmaterial;

Negatives Material: graphenbeschichtetes Lithiumtitanatmaterial;

Leistungsparameter:

Größe: Batterie Nr. 5 (14,5 mm Durchmesser, 50 mm Höhe)

Verwenden Sie den Temperaturbereich: -45 ° C ~ 60 ° C.

Zykluslebensdauer: 30.000 Mal

Nennspannung: 1,9 V.

Kapazität: 600mAh

Vorteile:

1, lange Zykluslebensdauer (30.000 Mal);

2, breiter Bereich der Verwendungstemperatur (-45 ° C ~ 60 ° C);

3, gute Sicherheitsleistung;

Typische Anwendungsbereiche:

Elektrisches Spielzeug, helles Licht, elektronische Geräte, industrielle Instrumente, unterbrechungsfreie Stromversorgung, Stromversorgungssystem.

Dongxu Optoelectronics: Mobiles Lithium-Ionen-Netzteil auf Graphenbasis

Name: Alkene (das weltweit erste mobile Lithium-Ionen-Netzteil auf Graphenbasis), veröffentlicht am 8. Juli 2016

Überblick:

Positives Material: mit Lithiumeisenphosphat beschichtetes Graphen;

Negative Materialien: Graphitkohlenstoffmaterialien;

Leistungsparameter:

Kerngröße: 18650 (Durchmesser: 18 mm, Höhe: 65 mm)

Verwenden Sie den Temperaturbereich: -30 ° C ~ 80 ° C.

Lebensdauer: 3.500 mal

Nennkapazität: 4800 mAh (4 Abschnitte 18650 Kern)

Ladezeit: 15 Minuten

Vorteile:

1, Schnellladung (15 Minuten Schnellladung und Entladung)

1, lange Zykluslebensdauer (3.500-fach);

2, breiter Bereich der Verwendungstemperatur (-30 ° C ~ 80 ° C);

Offizieller Preis: 299 Yuan

Huawei: Hochtemperatur- und langlebige Graphen-Lithium-Ionen-Akkus

Überblick:

Positives Material: großes ternäres Einkristallmaterial

Negatives Material: Nicht verfügbar

Leistungsparameter:

Temperaturbereich verwenden: Erhöhen Sie die obere Betriebstemperatur von Lithium-Ionen-Batterien um 10 ° C.

Lebensdauer: 2-fache Lebensdauer herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien, 2000 Hochtemperaturzyklen bei 60 ° C und eine Kapazitätsbeibehaltungsrate von immer noch über 70%; Hochtemperaturlagerung bei 60 ° C für 200 Tage mit einem Kapazitätsverlust von weniger als 13%

Anwendung: Kommunikationsbasisstation, Elektrofahrzeug, UAV

Aviation Institute: Lithium-Ionen-Batterie auf Graphenbasis

Name: Schnelles Laden, lange Lebensdauer, geringe Hitze, neuartiger Graphen-Lithium-Ionen-Akku

Überblick:

Die Testergebnisse zeigten, dass unter den gleichen Bedingungen die Ladezeit des neuen Graphen-Lithium-Ionen-Akkus nur ein Zehntel der eines normalen Lithium-Ionen-Akkus beträgt, seine Lebensdauer jedoch das Fünffache der eines normalen Lithium-Ionen-Akkus beträgt Batterie, und es verhindert effektiv das Heizproblem.

Der kleine ENE sagte:

Alken Overlord:

Alken Speicher King Graphene Lithium-Ionen-Akku. Neben der langen Lebensdauer und dem weiten Temperaturbereich gibt es mehrere Fragen:

1, niedrige Energiedichte. Bei der Verwendung von mit Graphen beschichtetem Lithiumtitanat als negatives Elektrodenmaterial wies das Propagandamaterial darauf hin, dass Graphen verwendet wird, um das Problem der "Gasexpansion" von Lithiumtitanat als negative Elektrode zu lösen. Dies ist eine Bestätigung wert, aber seine Energiedichte ist gering. Nach dem Index der Batterie beträgt die zu berechnende Einzelbatteriekapazität 600 mAh, ihre Energiedichte ist recht gering. Es ist jedoch auch erleichtert, seinen Anwendungsbereich zu sehen. Hauptziel ist es, die Trockenbatterie Nr. 5 zu ersetzen. Die meisten Anlässe erfordern keine hohe Energiedichte.

In 2 ist der Anwendungsbereich eng. In einer Zeit, in der die neue Energiewirtschaft in vollem Gange ist, scheint die Einführung einer wiederaufladbaren Batterie als Ersatz für eine Trockenbatterie zu viel zu sein. Aufgrund des Defekts seiner Energiedichte ist es dazu bestimmt, nicht auf das Leistungszellenfeld angewendet werden zu können. Derzeit versucht die Batterieindustrie, die Energiedichte der Umwelt leicht konservativ zu erhöhen.

3, Kostenprobleme. Gegenwärtig sind die Kosten für Lithiumtitanat 40% höher als die für Lithiumeisenphosphat, was viel höher ist als die für Graphit und andere negative Materialien. Der Preis für die offizielle Website des ENE-Speicher-Overlords beträgt 39 Yuan / Abschnitt, was etwa 10 Yuan mehr ist als der der herkömmlichen wiederaufladbaren Batterie Nr. 5. Der Preis ist unter 10 Yuan viel höher. Kann vom Markt akzeptiert werden, muss noch getestet werden.

Alken König ::

Dongxu Photoelectric King ist, gemeinsam mit dem Olefinspeicherkönig, die Zugabe von Graphen zum Elektrodenmaterial der Batterie, wodurch bestimmte Eigenschaften verbessert werden. Der Olefinkönig ist hauptsächlich zum schnellen Aufladen positioniert, während der Olefinspeicherkönig hauptsächlich die Zirkulation verbessert. Sowohl die Lebensdauer als auch der Temperaturbereich der Verwendung und die Energiedichte der Batterie, beide Produkte sind unbekannt, sind Mängel.

Es gibt auch eine kurze Platte, die ein großes Netzteil ist. Als mobile Stromquelle sind geringe Größe und Portabilität wichtige Faktoren, die beim Kauf berücksichtigt werden. Dies reicht natürlich nicht aus, um verbessert zu werden. Der etwas höhere Preis und die geringere Helligkeit schränken auch die Wettbewerbsfähigkeit als mobiles Stromprodukt ein.

Huawei:

Die Akkus von Huawei, in denen Graphen als Wärmeableitungsmaterial beschrieben wird, sind in Elektrodenmaterialien nützlich, und andere spezifische Leistungsparameter werden ebenfalls veröffentlicht. Daher kann es nur als technologischer Fortschritt bezeichnet werden. Für die Kommerzialisierung von Anwendungen ist es noch zu früh.

Aviation Institute:

Die Batterie des Aviation Materials Institute ähnelt dem Olefinkönig in Bezug auf die veröffentlichte Pressemitteilung. Es wird auch als schnelles Aufladen, lange Lebensdauer und niedriges Fieber beworben, es gibt jedoch keine spezifische Produktoffenlegung und es kann keine weitere Bewertung vorgenommen werden.

Wie viel kann Graphen in Lithium-Ionen-Batterien bewirken?

Im Dezember 2016 hat "AdvancedMaterials" einen Übersichtsartikel, CriticalInsightintotheRelentlessProgressionTowardGrapheneandGraphene-ContainingMaterialsforLithium-IonBatteryAnodes, DOI: 10.1002 / adma.201603421, diskutiert den Forschungsstatus von Graphen als negatives Elektrodenmaterial für Lithiumbatterien Feld ist nicht wirklich wichtiger Fortschritt.

1: Vermeiden Sie bei Graphenanwendungen in Batterien häufig die Betonung des Lichts. Studien konzentrieren sich normalerweise auf Masse zu Kapazität, aber die poröse, geringe Dichte von Graphen führt zu einem geringeren Volumen als Kapazität, was in praktischen Anwendungen wichtiger ist, und Forscher ignorieren dies häufig. In der Literatur wird die Rolle von Graphen normalerweise auf seine erhöhte Leitfähigkeit zurückgeführt. Die poröse Struktur von Graphen ist jedoch der Lithiumionenleitung förderlich. Diesem Thema wird sehr wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Viele Literaturstellen haben dieses Problem im Kontrollgruppenexperiment nie berücksichtigt.

2.Die Ergebnisse der Veröffentlichung des Papiers sind in der Regel Halbbatterietestergebnisse, die äußerst irreführend sind. Bei der Erforschung neuer Materialien werden normalerweise Halbbatterietests durchgeführt, bei denen Lithium für das Elektrodenmetall verwendet wird. Die Energiedichte und Leistungsdichte einer einzelnen Elektrode sind jedoch tatsächlich bedeutungslos und äußerst irreführend. Im Halbbatteriesystem sind Lade- und Entladespannung und Coulomb-Effizienz wichtigere Indikatoren. Ein faireres und zuverlässigeres Bewertungsergebnis kann durch Testen der gesamten Batterie des Materials erzielt werden.

3. Graphen hat als negatives Elektrodenmaterial begrenzte Vorteile. Graphen allein als aktives Material, Graphen ist kommerziellen Graphitanoden nur in wenigen spezifischen Aspekten (Niedertemperaturleistung, hohe Leistungsabgabe usw.) überlegen. (Es wird betont, dass sich Graphen, das in diesem Aspekt angewendet wird, auf mehrschichtiges Graphen bezieht; ein- und zweischichtiges Graphen kann nicht als anodenaktives Material für Lithiumionenbatterien verwendet werden.) Der Nachteil von Graphen als negative Elektrode für Lithiumionenbatterien umfasst sein höheres Potenzial. Geringe Energiespeichereffizienz und große irreversible Kapazität beim SEI-Filmbildungsprozess. Wenn Graphen als negative Elektrode verwendet wird, muss es daher vorlithiiert werden, was die Schwierigkeit bei der Herstellung der Batterie erhöht. Der Autor ist hinsichtlich der Vermarktungsaussichten der Vorlithiumtechnologie nicht optimistisch.

Am Ende glaubt der Autor, dass "Graphen-Manie" Artikel Bewässerungswärme in verwandten Bereichen gebracht hat; In der Literatur werden jedoch häufig die tatsächlichen Probleme vermieden, mit denen praktische Anwendungen konfrontiert sind: der Hype um Graphen, die Verwendung verzerrter Indikatoren und die Missachtung von Schlüsselthemen, die die Anwendung von Graphen in kommerziellen Batterien behindern.

Für den obigen Standpunkt wird eine kleine ENE vereinbart. Und es gibt eine sehr wichtige Frage. Alle oben genannten Unternehmen veröffentlichen die Menge oder den Anteil des der Batterie zugesetzten Graphens. Dies wird zwei Probleme mit sich bringen. Erstens können die Kosten nicht geschätzt werden. Erhöht die Zugabe von Graphen die Kosten und steigt sie? Wie viel, es gibt auch, wie viel die Zugabe von Graphen die endgültige Leistung der Batterie beeinflusst.

Alle Produkte sind letztendlich ein erfolgreiches Produkt und müssen von guten Verbrauchern auf dem Markt getestet werden. Wir wissen nicht genau, wie der Markt nach der Veröffentlichung dieser Produkte reagieren wird. Wir wissen jedoch, dass nur Produkte, die den Schmerz der Verbraucher wirklich erfassen und die Probleme der heutigen Industrieuniversalität lösen, wirklich überleben können. Natürlich würden alle Versuche, Graphen unter dem Banner von Graphen zu konsumieren, nicht lange dauern, bis eine neue Technologie und ein neues Material gereift waren.

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