電動汽車的石墨烯電池

電池

隨著電動汽車市場份額的增加,新的電池技術正在被應用,以提高其行駛里程和效率。石墨烯電池是一種可以應用於電動汽車的新技術。

電動汽車最大的問題之一是,電動汽車使用的電池又大又重。這些電池充電需要很長時間,而且速度很快。為了解決這個問題,許多人都在尋找石墨烯電池作為解決方案。

就在去年,蘇塞克斯大學的一名學生工程師設計了一種新的石墨烯電池,它有可能徹底改變電動汽車的景觀。石墨烯電池可以通過許多不同的方式改進現有的電池技術,比如提高電池的使用壽命和性能。

在電池應用方面,當與石墨烯結合時,常規電池的性能可以顯著提高。石墨烯電池適用於更短的充電時間和高容量的儲能。電池或電池的電極材料中的碳量與電池的壽命呈負相關,但石墨烯可以提高電導率,而不需要在普通電池中使用相同數量的碳。

石墨烯可以改善電池的各個方面,如能量密度和結構。傳統的鋰離子電池可以通過將石墨烯與電池相結合而得到改善。電池的陽極可以添加石墨烯,這可以通過利用材料的電導率來優化電池的性能。

混合材料也可以增強電池。石墨烯和氧化釩可以結合在一起,為鋰離子陰極提供快速充電和放電的能力。混合材料還可以提高電荷循環的耐久性和導電性。氧化釩的電導率不高,但通過將石墨烯作為氧化物附著的骨架,它創造出了一種既能提高容量又能導電的混合動力。

鋰離子可充電電池也可以用石墨烯來改善。鋰鐵磷酸鹽(LFP)電池的總功率密度比其他鋰離子電池高,但其能量密度也較低。石墨烯可用於增強LFP陰極,使電池更加輕便,具有更大的存儲容量,而且比普通的LFP電池要快得多。

石墨烯電池和超級電容器的聯合使用可以極大地提高電動汽車的效率和行駛里程,電動汽車公司也已經投資於為他們的汽車開發石墨烯電池。

電動汽車的石墨烯電池

石墨烯電池的新進展導致電池的產生超過了目前使用的任何鋰離子電池的性能。西班牙電池公司Graphenano去年推出了一種石墨烯聚合物電池,可以讓電動汽車一次充電可行駛800公里,即497英里。電池理論上也可以在幾分鐘內充電。由於石墨烯的結構,電池的充電和放電速度大約是普通鋰離子電池的33倍。

菲斯克(Henrik Fisker)經營的菲斯克公司(Fisker Corporation),可能是特斯拉電動汽車成功的最大競爭對手,最初計劃使用石墨烯電池在其新型電動汽車——菲斯克(Fisker)的激情上。然而,該計劃後來被擱置,取而代之的是鋰離子電池。儘管目前決定將石墨烯電池用於電動汽車,但菲斯克表示,該公司對固態石墨烯電池電池的研究仍將繼續。

電動汽車的石墨烯電池

如果Fisker決定在他們的汽車上使用石墨烯電池,他們可能是第一家這樣做的公司。也就是說,與特斯拉不同的是,其他公司都在追求電動汽車技術的發展。如果石墨烯電池成為一種變革性的技術,特斯拉將會以某種能力追求它們的應用,這是件好事。

與此同時,石墨烯電池的研究仍在繼續,超級電容器可以利用石墨烯,並在不久的將來淘汰傳統電池。超級電容器由三層組成。它有兩層石墨烯,而中間層是一層電解質。超級電容膜非常薄,但非常堅固和穩定,它能在很短的時間內釋放出令人印象深刻的能量,這是必要的,因為電動汽車需要額外的能量來快速噴射加速。

最近由全球市場分析所做的市場分析表明,到2023年,石墨烯電池的市場將擴大到約9700萬美元。隨著石墨烯電池技術變得越來越便宜和高效,不久以後在電動汽車上看到它們也就不足為奇了。


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