鋰電世界 近來，老題材石墨烯不斷煥發(fā)“新生命”，作為21世紀(jì)最具應(yīng)用前景的新材料之一，石墨烯的每項(xiàng)技術(shù)發(fā)明都給該題材注入了新的生命力。石墨烯是碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料，厚度僅為頭發(fā)的20萬(wàn)分之一，是構(gòu)建其它維數(shù)碳質(zhì)材料（如零維富勒烯、一維納米碳管、三維石墨）的基本單元，具有極好的結(jié)晶性及電學(xué)質(zhì)量。不僅如此，國(guó)家科技重大專項(xiàng)、國(guó)家973計(jì)劃也持續(xù)圍繞石墨烯部署了一批重大項(xiàng)目。業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，石墨烯未來的市場(chǎng)規(guī)模或可達(dá)到萬(wàn)億元以上。
據(jù)介紹，科院金屬所采用石墨烯集電體的輕質(zhì)特點(diǎn)，研發(fā)出新型石墨烯鋰硫電池，其理論比能量為2567Wh/Kg，而目前常用鋰電池能量密度約140Wh/Kg。也就是說，該電池的儲(chǔ)電能力達(dá)到目前鋰電池18倍以上，相當(dāng)于將比亞迪6電動(dòng)汽車700KG電池，縮小約95%或35KG。
根據(jù)早前的各方面消息，該電池的功率密度及充電時(shí)間均已解決，一次充電多在6分鐘以內(nèi)，其循環(huán)次數(shù)及電池壽命高于目前鋰電池的百倍。大眾化車用動(dòng)力電池即將投入使用階段。據(jù)測(cè)算，使用該電池之電動(dòng)汽車的使用成本，約相當(dāng)于燃油汽車的20%。
據(jù)2014年2月17日中科院金屬所的最新消息，石墨烯鋰硫電池研發(fā)再次取得重大突破。這種超級(jí)電池“組裝方法與現(xiàn)有鋰離子電池工藝兼容，具有進(jìn)一步放大和產(chǎn)業(yè)化前景”。與目前用在小汽車上電池比較，其重量下降90%以上，一次充電不超過10分鐘，巡航里程超過450公里，每公里成本下降4/5，電池壽命超過30年。該項(xiàng)研究以工業(yè)化生產(chǎn)的石墨烯為原料，通過連續(xù)工藝制備了石墨烯集流體和石墨烯復(fù)合隔膜，其組裝方法還與現(xiàn)有的鋰離子電池制造工藝可以兼容，因此具有進(jìn)一步放大和產(chǎn)業(yè)化的前景。