一、動力鋰電池繞不開的續航里程
目前電動汽車在電能耗盡時需要充電,一般需要3-6個小時的充電時間,不但會佔用大量的充電設施,還會耽誤很長時間,影響持續續航的體驗。
新能源動力汽車使用的鋰電池續航里程已達到瓶頸。即使達到了350wh/kg的容量,其長途駕駛仍然需要中途充電。因此,鋰電池如果在短時間快充,不但解決充電焦慮,而且能夠如同燃油車一樣持續增加續航里程,這也將開啟鋰電池動力汽車普及的新徵程。
二、石墨烯導電劑是增加鋰電池續航里程的秘密武器
快充作為新能源動力汽車持續續航的技術,已逐步成為電動汽車的核心部分和熱銷賣點,也是電動汽車今後發展的重點。
但在快充時,鋰離子需要在正極快速遷移,並在負極瞬時嵌入。由於目前鋰電池正負極材料的電導率都很低,難以大倍率快充,這正是動力鋰電池產業所面臨的一個巨大挑戰。而導電劑對改善鋰電池快充效能有著重要的作用。
傳統的鋰離子電池導電新增劑主要有乙炔黑和炭黑等物質組成,主要是以點對點的導電,不但電導率低,而且具有較大的熱阻抗,快充時極易產生高溫,給鋰電池帶來了極大的安全隱患。而石墨烯導電劑可以提供高效的導電網路,在提升導電性的同時可以快速散熱,提升鋰離子電池的高倍率效能,從而實現快充。廣汽埃安電動汽車宣稱:8分鐘快速充電,續航里程達到1000公里,其底氣正是來自於這一專利技術。石墨烯作為負極材料中導電新增劑可以提升電池的高倍率充電效能,石墨烯導電劑成為解決鋰電池續航里程的福音。
在鋰電池續航技術方面,其負極材料中矽相比於傳統的石墨材料,具有豐富的儲量和超高的容量,逐漸成為高續航鋰電負極的優選材料,其容量是傳統負極的10倍。然而,矽導電性差,在充放電週期內會膨脹,導致儲存容量下降,將石墨烯用於矽中形成的矽碳複合負極可以極大提高矽碳負極材料的穩定性和導電性,矽碳負極材料有望將鋰電池能量整體提升50%以上,用於電動汽車的續航里程將增加一倍以上。
三、石墨烯導電劑專利
廣汽集團圍繞這一領域申請了若干發明專利,其代表性的是:
1 CN201710146364 CN201610264939
2 CN201811425573 CN202011108032
3 CN201811503053 CN201910009279
在國內還有成都新柯力化工科技有限公司也佈局了鋰電池的石墨烯導電劑專利組合,共有授權發明專利5件,也可與同行交流。
專利號 |
專 利 名 稱 |
201610609410.5 |
一種鋰電池用石墨烯複合微球導電粉及製備方法 |
201610858709.4 |
一種高分散石墨烯導電粉及其在鋰電池的應用 |
201610915652.7 |
一種鋰電池專用異構石墨烯導電劑及其製備方法 |
201610941099.4 |
一種超級電容器集流體專用石墨烯複合導電劑及製備方法 |
201710467707.7 |
一種鋰電池專用石墨烯導電漿體及其製備方法 |