石墨烯
電池技術(shù)利好不斷,一種新型的石墨烯/磷酸鐵鋰量子點協(xié)同儲能材料技術(shù)未來5年內(nèi)將實現(xiàn)商用,最終與消費者見面。
6月28日,在哈爾濱工業(yè)大學(xué)舉行的“哈工大-聚碳石墨烯應(yīng)用技術(shù)聯(lián)合實驗室”授牌儀式上,珠海聚碳復(fù)合材料有限公司與哈工大成功簽訂聯(lián)合實驗室的合作協(xié)議,共同合作開發(fā)石墨烯量子電池的技術(shù)應(yīng)用。這也意味著,聚碳復(fù)材與哈工大將在石墨烯電池領(lǐng)域展開更深度的合作,而石墨烯/磷酸鐵鋰量子電池技術(shù)也將在本次校企合作中逐步走向商業(yè)化。
據(jù)聚碳復(fù)材相關(guān)負責(zé)人透露,“哈工大-聚碳石墨烯應(yīng)用技術(shù)聯(lián)合實驗室”主要從事石墨烯量子電池技術(shù)的研究應(yīng)用工作,由哈工大方面負責(zé)完成石墨烯/磷酸鐵鋰量子點協(xié)同儲能材料關(guān)鍵技術(shù)上的攻破和性能優(yōu)化,以及實驗室階段超級電容器和鋰離子電池領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā);聚碳復(fù)材則負責(zé)依托其優(yōu)秀的資金、生產(chǎn)、市場等平臺優(yōu)勢,完成關(guān)鍵技術(shù)材料的中試生產(chǎn),和關(guān)鍵技術(shù)在超級電容器和鋰離子電池領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用生產(chǎn)及市場推廣。以5年為一個研發(fā)周期,力求在這個周期內(nèi)完成石墨烯量子電池產(chǎn)品的研究、生產(chǎn)和銷售工作。
早在今年三月份,在哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院教授王殿龍帶隊下的哈工大電化學(xué)實驗室就在石墨烯量子電池領(lǐng)域取得重大突破。通過實驗和理論計算,發(fā)現(xiàn)其自主研發(fā)的納米石墨烯/LiFePO4電池在水溶液中具有超快充放電速度,在200C(3600/200=18秒)充放電倍率下,容量可保持理論容量的92%。這一倍率性能超過2009年MIT Ceder教授在Nature上報道的最快充放電速度(150 C下容量保持56%),同時也發(fā)現(xiàn)比同等條件下有機電解液的充放電速度快約10倍。
此次合作成立聯(lián)合實驗室,可以看做是石墨烯量子電池研究的一次重大轉(zhuǎn)折,同時也為石墨烯電池的商業(yè)化應(yīng)用,增加了一個新的優(yōu)秀品類。據(jù)了解,石墨烯量子電池一旦推向市場,將可以大幅提升石墨烯電池性能,它可以大幅縮短電池產(chǎn)品的充放電時間,由于量子電池的工作原理是利用能極遷越的方式實現(xiàn)充放電的,它區(qū)別于傳統(tǒng)鋰電池正負極遷移方式充放電方式,充放電性能更好更快,理想狀態(tài)下,還可以實現(xiàn)秒內(nèi)充放電。
石墨烯量子電池不僅能量密度巨大,可塑性也十分強。據(jù)透露,一款裝載幾千節(jié)18650電池組的特斯拉電動汽車,假設(shè)使用聚碳復(fù)材與哈工大聯(lián)合研發(fā)的石墨烯量子電池,只需原電池組1%的體積,就可以達到同等能量密度,而且僅需幾秒鐘即可完成充電工作。這對于緩解電動汽車“里程焦慮”和充電麻煩有著重大意義。
除電動汽車能源領(lǐng)域,石墨烯量子電池在其他應(yīng)用領(lǐng)域也有著十分廣闊的應(yīng)用前景。未來幾年,突破電池容量低、可塑性差、充放電時間長的手機產(chǎn)業(yè),在設(shè)計外觀上將會有更值得用戶期待的驚喜。同時,石墨烯量子電池對能源行業(yè)、石油行業(yè)和軍工行業(yè)的影響將會是史無前例的。
在石墨烯電池遭遇“應(yīng)用難”瓶頸的關(guān)鍵時期,石墨烯量子電池技術(shù)的出現(xiàn),無疑為整個行業(yè)打開了新思路,同時也讓石墨烯電池真正造福人類的進程更進一步。
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