专业定制医疗锂电池
18年专注锂电池定制
机器人电池定制
低温锂电池

充电7秒续航35公里的石墨烯超强电池

钜大LARGE  |  点击量:346次  |  2018年11月24日  

摘要
最近,有关“超级电池石墨烯”的讨论疯狂地轰炸了各种新闻/网络平台,很大程度上与一篇名为《中国成功研制出石墨烯超强电池:充电7秒续航35公里》的文章有关。能够充电7秒续航35公里的“超级电池”,让马路上疾驰轰鸣的全是电动车的愿景仿佛就在眼前……

“记者从中科院上海硅酸盐所获悉,该所科学家已研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。该材料具有极佳的电化学储能特性,可用作电动车的“超强电池”:充电只需7秒钟,即可续航35公里。相关研究成果已于18日发表在世界顶级期刊《科学》上。”据介绍,该新型石墨烯超级电容器体积轻巧、不易燃也不易爆,可采用低成本制备,实现规模生产。因性能较铅酸、镍氢等电池有明显的竞争优势,且在快速充放方面又远远优于锂电池,因此该“超级电池”可广泛应用于现有混合电动汽车、大功率输出设备的更新换代。


——新华网报道


最近,有关“超级电池石墨烯”的讨论疯狂地轰炸了各种新闻/网络平台,很大程度上与一篇名为《中国成功研制出石墨烯超强电池:充电7秒续航35公里》的文章有关。能够充电7秒续航35公里的“超级电池”,让马路上疾驰轰鸣的全是电动车的愿景仿佛就在眼前……


电动车现状,充电效率问题依旧是瓶颈


电能是电动汽车的动力源,因此电池也是整个电动汽车的核心。目前来讲,市面上可充电电池主要有锂电池、氢电池和铅电池。其中氢电池能量密度最高,在电动汽车上的应用也最为广泛。TeslaModelS使用的即是锂电池,理论最大528km的续航里程需要近7000块松下NCR186503100mah电池,电池组占据的空间可想而知。


据了解,目前国内的电动汽车(除部分电动汽车公司的产品)主要有两种充电方式:


1、快速充电方式:当车辆需要在短时间内快速补电,并在有快速充电桩的条件下,可以对车辆进行快速充电。快速充电的充电时间一般为2小时。


2、慢速充电方式:最为常规的充电方式,通过普通充电桩或电动车自带的插头插入家庭插座内进行充电。慢速充电的充电时间一般为8小时。


目前有关“石墨烯”的报道称这种电池充电效率能达到“充电7秒钟续航35公里”,也就是1秒钟充的电可以跑5公里,按照现在的电动汽车10公里耗电1度来算的话,1秒钟就可以充电0.5度,用1kWh=3600kWs换算,能计算出充电功率达到1800kW,这意味着其需要极其苛刻的充电设备,比如充电线。


对此,李想是这样评价的。


技术突破还是哗众取宠?


笔者依稀记得初中老师讲的电容及电池的区别,通过搜集整理,可以将电容、电池的含义整理如下:


1、电容是电荷的储存器件,电荷储存到一定的量也就具有了一定的能量,它储存的电量来源于外来的电源,电容器储存电荷就是将电荷堆积在电容器里,充放电也都是瞬间的。


2、电池是电能的转换器件,它通过将化学能转换为电能的过程对外输出电能,它输出的电能来源于化学能。即使是蓄电池,在充电的过程中它也是将电能转换为化学能储存其中,它储存的也是化学能而不是电能。


我们能看到电容电池的主要区别在于:蓄电池涉及到能量的转化,而电容器却不涉及;电容反应速度快,因此功率性能好,但是能量密度远低于一般的电池。


而在发表这一结果的上海硅酸盐研究所官网首页上查询到这一成果的权威描述是这样的:


1、超级电容器(也称电化学电容器)是介于二次电池和传统电容器之间的一种电化学储能装置,具有功率密度高、充放电时间短、使用寿命长、温度特性好等优点,广泛应用于交通运输、港口机械、智能电网、风力发电等需要大功率输出的领域。


2、为解决上述问题,科研人员设计合成了一种具有高比表面积的氮掺杂有序介孔少层碳材料(是石墨烯广义家族中的一种新结构),该材料具有良好的电化学储能特性,同时又能保持高导电率。


其实这里也说明白了,电容就是电容,绝不是电池。目前大部分电动汽车上用的还是锂电池,“超级电容”因为能量密度太低,一般还只是用作辅助功率吸收的用途,在汽车中相比于电池仍处于从属地位。


笔者在上海硅酸盐研究所官网也并没有发现那篇引发热议的文章中所提到的“石墨烯电池”的字眼,当然也包括“充电7秒续航35公里”的出处……


科学技术突破和实际应用还差一百场口水战


石墨烯最近一直都被当做一个概念大炒特炒:导电最好,强度最高,甚至还有令人匪夷所思的“最硬”的特性。围绕石墨烯引发的口水战也是此起彼伏。


我们要知道的是,实验室做个快充电池很容易,但是实验室里取得的进步,因为其苛刻操作条件及环境,要投入商用往往要花费很长的时间,甚至因为困难因素太多,永远都不可能工业化生产。只不过科技发展的节奏并不是因为几句口水就能被逾越的。


混淆了电容和电池的概念,强行将电动汽车与石墨烯搭上关系,也许是这篇文章值得商榷的地方。突破性的科学技术应用到实际往往需要很长一段时间,能颠覆传统汽车行业的电动汽车的美好愿景还要继续等待。

点击阅读更多 v

上一篇:怎么健康充电

立即咨询
钜大精选

钜大核心技术能力