Kann Graphen ein Durchbruch für Lithium-Elektromaterialien sein?

Kürzlich investierte Zhejiang Xilian Nano Technology Co., Ltd. 160 Millionen Yuan in den Bau eines Drei-Elemente-Positivmaterialprojekts für Graphen-Lithium-Ionen-Batterien. Das Projekt umfasst eine Fläche von 40 Hektar. Nach Abschluss des Projekts wird eine jährliche Produktionskapazität von 6000 T / a Graphen-Lithium-Ionen-Batterie-Kathodenmaterial gebildet.

Zuvor entwickelte das Gao Ming-Team der Zhejiang-Universität eine neue Art von Aluminium-Graphen-Batterie, die in Sekundenschnelle aufgeladen werden kann. Nachdem der Zyklus 250.000 Mal gefüllt wurde, ist er immer noch mit Strom gefüllt und zeigt, dass er hitzebeständig und Frostschutzmittel ist und wiederholtes Biegen die Funktionen nicht beeinträchtigt. Hervorragende Eigenschaften zeigen eine gemeinsame Nutzungsperspektive.

Seit Anfang dieses Jahres ist der Markt heiß auf Graphenmaterialien, und viele Hersteller und Forschungseinrichtungen haben immer mehr Anwendungen von Graphen als neues Batteriematerial ausprobiert. Er Shiguo, Leiter des Olefin-Nano-Projekts, sagte einmal, dass das batteriepositive Elektrodenmaterial von Olefin-Nano die Kerntechnologie der reinen Elektrofahrzeugbatterie ist. Wird Graphen ein Durchbruch bei Lithiumbatteriematerialien sein? Können Sie eine weitere Lösung für die Probleme mit aktuellen Lithium-Ionen-Batterien anbieten?

Graphen-lithium-batterien entstehen

Graphen hat eine einzigartige zweidimensionale Struktur, eine hervorragende Leistung und verschiedene Anwendungsmöglichkeiten. Nanomaterialien auf Graphenylbasis sind sehr attraktive Lithium-Ionen-Batterieelektrodenmaterialien, insbesondere für Batterien mit hoher Energiedichte und hoher Leistungsdichte. Graphenbatterien hingegen sind ein neuer Batterietyp, der unter Verwendung der Eigenschaften einer schnellen und massiven Shuttle-Bewegung von Lithiumionen zwischen der Oberfläche von Graphen und der Elektrode entwickelt wurde.

Interessanterweise hat Yulong neben der Investition von Zhejiang Unilink Nano Technology Co., Ltd. in den Bau von Grundstücken auf Graphenbasis auch die Ankündigung einer Kapitalerhöhung und der Herstellung von Graphen angekündigt. Es wird berichtet, dass Yulong das Kapital der Ningxia Hanyu Graphen-Energiespeichermaterialtechnologie Co., Ltd. um 300 Mio. RMB erhöhen wird, was hauptsächlich zur Beschleunigung des Aufbaus und der Produktion der Projektlinie für ternäres Graphenkathodenmaterial und leitfähige Paste von Ningxia verwendet wird Hanyu lithium-ionen-akku. Steigern Sie die Produktionskapazität und geben Sie sie frei, um die Entwicklung neuer Geschäfte zu fördern.

Das Layout von Graphen-Lithium-Ionen-Batterien durch Hersteller, die mit der Lithium-Elektrokette verwandt sind, kann die Einführung von Graphen-Lithium-Ionen-Batterien beschleunigen.

Graphen ist eine wichtige Option für Batterien mit hoher Energiedichte.

Graphenmaterial ist eine gute Alternative für die nächste Generation von Batteriematerial im Hintergrund der nationalen Politik, die die Entwicklung von Lithiumstrom zu einer hohen Energiedichte führt. Graphen wurde in der neuen Materialgeneration immer als repräsentatives Material angesehen. Das von Graphit abgezogene Graphen ist eine dünne Kohlenstoffatommembran, die sich durch eine höhere physikalische und chemische Stabilität auszeichnet. Das Material ist 100-mal leitfähiger als Kupfer; Es ist mehr als 140-mal leitfähiger als Silizium. Dies ist auch der Grund, warum Graphenkugelbatterien fünfmal schneller sind als vorhandene wiederaufladbare Batterien. Graphen mit hervorragenden Materialeigenschaften wurde von Forschungsinstituten und Lithium-Elektrizitätsunternehmen bevorzugt.

Anfang dieses Jahres wurde auf der Website des Ministeriums für Wissenschaft und Technologie erfahren, dass die südkoreanischen „Central Daily News“ berichteten, dass das Forschungsteam des Samsung Electronics Technology Institute erfolgreich ein neues Batteriematerial „Graphenball“ entwickelt hat, das 45% beträgt höher als die aktuelle Ladekapazität des lithium-ionen-akkus. Die Geschwindigkeit wird um mehr als das Fünffache erhöht. Die Forscher fanden heraus, dass Graphen nach Zugabe von Siliciumdioxid zu hochfesten, hochleitfähigen Graphenmaterialien in großen Mengen synthetisiert werden kann. Synthetisches Graphen weist eine dreidimensionale Morphologie wie Popcorn auf und wird daher als "Graphenkugel" bezeichnet. Die Verwendung eines solchen Graphenkugelmaterials für den Anodenschutzfilm und das Kathodenmaterial einer Lithiumionenbatterie kann die Ladekapazität erhöhen, die Ladezeit verkürzen und eine hohe Temperaturstabilität gewährleisten. Südkorea plant, Lithium-Ionen-Batterien mit "Graphenkugeln" innerhalb von fünf Jahren auf den Markt zu bringen.

Ende März dieses Jahres sollen im Rahmen des neuen Energieindustrialisierungsprojekts für Graphen in der Wirtschafts- und Technologieentwicklungszone von Yinchuan 8,5 Milliarden Yuan in die Umsetzung von fünf Projekten investiert werden, darunter eine jährliche Produktion von 30.000 Tonnen graphenmodifizierten ternären Materialien und 10.000 Tonnen Projekte zur leitfähigen Graphenaufschlämmung. Nach Abschluss des Projekts kann in Yinchuan City die industrielle Grundkette der Graphen-Energiespeichermaterialien gebildet und ein jährlicher Produktionswert von mehr als 15 Milliarden Yuan gebildet werden.

Vor nicht allzu langer Zeit hat das Massachusetts Institute of Technology erfolgreich ein flexibles Photovoltaik-Modul mit einer Graphen-Nano-Schicht auf der Oberfläche entwickelt, mit dem die Kosten für die Herstellung transparenter und verformbarer Solarzellen erheblich gesenkt werden können. Solche Batterien können in Nachtsichtbrillen, Kameras usw. verwendet werden. Kleine digitale Geräte werden verwendet.

Obwohl Graphenbatterien von vielen Herstellern und Investoren bevorzugt wurden, gibt es auch Einwände. Erstens sind die Kosten und die Komplexität des Prozesses hoch. Einige Wissenschaftler glauben, dass Graphenbatterien möglicherweise nur im Labor existieren und die Kommerzialisierung immer noch schwierig ist. OkRidgeNaTIonalLaborstory und der bekannte Hersteller der Graphenindustrie Vorbeck haben die Ergebnisse der Graphenforschung veröffentlicht. Sie glauben, dass Graphenarbeiten oft schlecht wiederholbar sind und die durchgeführte Technologie nicht den praktischen Zielen entspricht. Dieses Phänomen wurde von Leuten mit Einsicht und Industrie in der wissenschaftlichen Forschungsindustrie vielfach kritisiert.

Materialien sind eine der drei Säulen der modernen Zivilisation. Die Entdeckung neuer Materialien und die domänenübergreifende Anwendung spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie. Die Batterieindustrie hat sich von traditionellen Lithiumbatterien zu späteren Kobaltlithiumbatterien entwickelt, bis die heutigen Batterien stark vernickelt sind. Graphen könnte ein Durchbruch für die nächste Generation von Kraftzellen sein. Die Entwicklung der Batterietechnologie fördert auch die Iteration verschiedener elektronischer Terminalprodukte.

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