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石墨烯锂电池应用显优势
16-11-11 作者:220.111.52.* 等级:小学生 点击量:1663 回复数:0
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石墨烯是从石墨材料中剥离出来的二维碳材料,其不仅具有优异的热学、力学及电学性能,还具有低温吸氢、常温无散射、应变传感等优点。目前石墨烯应用主要集中在电子及化工领域,特别是在电子行业的锂电池电极、触摸屏、超级电容领域具有较强的竞争优势。

全球石墨烯专利数据显示,去年我国石墨烯专利数量全球排名第一。目前石墨烯的研发主要集中在亚洲及北美洲,其中我国是主要的研发国家,优先权专利申请数约占全球近一半。另外,全球石墨烯专利最为集中的前五个领域分别是锂电池、生化传感器、超级电容器、催化剂及导电复合材料。其中锂电池应用方面的专利数为646件,占专利总数的12.7%。因此石墨烯的应用研究在锂电池领域最为成熟,产业化进程有望提速。

随着制备技术日趋成熟以及下游需求逐渐打开,石墨烯材料对传统材料的替代将加快,未来在锂电池材料领域具有广泛的应用空间。从电子领域的下游需求来看,添加石墨烯后的锂电池主要应用于电动交通工具、智能手机、笔记本电脑、移动电源、可穿戴设备及工业储能等领域。数据显示,今年1月至9月我国新能源汽车生产30.2万辆,比上年同期增长93%,在新能源车产量迅猛增长的同时,锂电池需求也将激增。石墨烯锂电池具有减低电阻、改善循环性能和储电量大等优点,将有利于推动石墨烯在锂电池领域的产业化发展。

目前石墨烯在锂电池中的添加形式主要有导电添加剂、电极复合材料及直接作为负极材料三种形式。其中,石墨烯导电添加剂的导电、放电性能远远优于传统导电剂,其在制备过程中不涉及复杂的合成过程,因此可控性较强,难度较低,成功率较高,目前石墨烯导电剂研发技术已经相对成熟。

随着扶持政策不断加码,以及生产成本的下降,我国石墨烯导电剂将迎来规模化生产机遇。今年工信部等四部委联合发布了《关于加快新材料产业创新发展的指导意见》,要求积极开发前沿材料,包括石墨烯、增材制造材料、智能材料、超材料等基础研究与技术积累。另外,《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》指出,在2020年形成完善的石墨烯产业体系,实现石墨烯材料标准化、系列化和低成本化,在多领域实现规模化应用。


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