如果用石墨烯来制作电池,电池的重量理论上可以比传统锂离子电池减半,厚度也会大大减少,而且蓄电能力将提高数倍,据美国伦斯勒理工学院的研究人员估计,石墨烯负极材料的充放电速度比锂离子电池常用的石墨负极快10倍。
如果一辆电动汽车充电只需8分钟,就能行驶数千公里,人们还需要排放尾气污染的传统汽车吗?电动汽车距离这一目标还很遥远,但如果一种被称为“超级电池”的石墨烯聚合物电池实现量产,那可能就指日可待了。
在市面上的电动汽车中,即便是动力最强的特斯拉Model S,其高端版本所能达到的最大续航里程也只有公里,约为传统汽车的一半。
然而,中国大部分相对便宜的小型电动汽车的续航里程都在1公里以下。
再加上充电时间较长,很难不让车主患上“里程焦虑”。
这些电动汽车大多采用锂电池提供动力,主要有钴酸锂电池、磷酸铁锂电池和锰酸锂电池。
钴酸锂电池能量密度最高,但在高温下最不稳定。
另外两种能量密度较低。
这些缺陷严重影响电动汽车的续航里程和充电性能。
因此,业界一直期待“超级电池”的出现来改变这种尴尬的局面。
石墨烯或许可以提供一个可能的答案。
诞生于2006年的石墨烯是目前已知最薄的材料,只有一个碳原子厚,具有优异的性能。
作为电导体,它与铜一样好;作为热导体,它的导热性能比现有的任何其他材料都好。
如果用这种材料制作电池,理论上电池的重量可以比传统锂离子电池减半,厚度也将大大减小,而蓄电量将提高数倍。
据美国伦斯勒理工学院研究人员估计,石墨烯负极材料比锂离子电池更轻。
离子电池常用的石墨阳极充电和放电速度快10倍。
西班牙目前在该领域的技术发展处于相对领先地位,当地有不少初创公司致力于相关研发。
不久前,有媒体关注到西班牙一家公司与当地一所大学合作开发新型石墨烯电池的消息。
如果用于电动汽车,只需8分钟即可完成充电,续航里程可达100公里。
石墨烯聚合物电池这么好,是否意味着燃油汽车将被“超级电池”汽车淘汰?情况不一定如此。
电动汽车要真正取代传统汽车,除了充电基础设施建设外,还需要大幅降低电池生产成本。
石墨烯已被主要工业国家列为重要材料进行深入开发,但相关生产技术直到2006年才相对成熟,目前还处于比较早期的应用阶段。
特别是单层石墨烯材料,虽然可以显着减小电池的尺寸和重量,但产量低、生产成本高。
电动汽车确实为人们的出行提供了更多选择,但总体而言,电动汽车还远未取代传统汽车。
电动汽车的购买成本与传统汽车相比并无优势。
唯一的竞争力就是充电成本比加油低。
但如果油价持续走低,且充电站覆盖面积与加油站相比少得可怜,就很难打动大多数消费者。
因此,到目前为止,传统汽车的销量并未受到太大影响。
对于电动汽车行业来说,除了电池技术创新外,还需要尽快统一充电标准,推动充电桩规模化建设。
只有这样,才能打消习惯传统汽车的消费者对电动汽车挥之不去的疑虑。
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