石墨烯電池與超級電容器 誰是儲能界未來?

2020-12-05 電子產品世界

編者按:  我們對於石墨烯已不再陌生,作為「萬用材料」石墨烯被廣泛使用。而近期石墨烯鋰電池的出現更是讓儲能行業狂歡,由西班牙科學家研製出的石墨烯鋰電池據說充電完成只需8分鐘,電池續航能到1000英裡,秒殺傳統汽油車,這為新能源汽車發展帶來了巨大的想像空間,石墨烯鋰電池因此被稱為「超級電池」。  不過遺憾的是,這項技術普及到汽車身上仍舊需要時間。首先鋰電池的技術需要改進,其次作為新興材料,石墨烯的製備對於國內產業來說仍舊具有難度。於是業界有專家將目光聚焦到另外一種

  我們對於石墨烯已不再陌生,作為「萬用材料」石墨烯被廣泛使用。而近期石墨烯鋰電池的出現更是讓儲能行業狂歡,由西班牙科學家研製出的石墨烯鋰電池據說充電完成只需8分鐘,電池續航能到1000英裡,秒殺傳統汽油車,這為新能源汽車發展帶來了巨大的想像空間,石墨烯鋰電池因此被稱為「超級電池」。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/270018.htm

  不過遺憾的是,這項技術普及到汽車身上仍舊需要時間。首先鋰電池的技術需要改進,其次作為新興材料,石墨烯的製備對於國內產業來說仍舊具有難度。於是業界有專家將目光聚焦到另外一種技術上,那就是出現已久而備受忽視的超級電容器。

  作為儲能器件的一種,超級電容器在充放電過程中釋放的能量巨大,但功率卻只有同重量普通電容器的十分之一。由於超級電容器充放電過程是物理變化,與化學變化的鋰電池充放電過程相比,超級電容器可以快成快放,不用擔心損傷電池。因此業界專家認為其以上優勢可以取代鋰電池成功搭載在新能源汽車中。

  超級電容器目前已被使用在城市公交與乘用轎車領域,然而因為超級電容器體積大售價高,因此在應用於新能源汽車時容易遭遇限制。與石墨烯鋰電池需要提高鋰電技術與石墨烯產能一樣,未來超級電容器要想進一步發展,則需要提高性價比:如何在相同體積情形下,提高超級電容器價值?

電容器相關文章:電容器原理

超級電容器相關文章:超級電容器原理

電容相關文章:電容原理

相關焦點

  • 石墨烯基超級電容器產業化提速
    原標題:石墨烯基超級電容器產業化提速 摘要 近日中科院大連化物所在石墨烯基超級電容器研究取得新進展,實現了在一個基底上製造具有任意形狀的超級電容器及其模塊化集成
  • 新型石墨烯-釩柔性混合電池/超級電容器能量密度直接翻倍
    加拿大皇后大學石墨烯集成功能技術(GIFT)研究小組的研究人員開發了一種新型石墨烯柔性混合電池-超級電容器裝置。混合電池/超級電容器的結構圖像該裝置由高比表面積電極與電解質組合而成,電解質中含有可以兩種以上氧化狀態存在的氧化還原物質
  • 石墨烯超級電容器:介紹和新聞
    石墨烯常被認為是超級電容器中活性炭的替代品,部分原因是其相對表面積高(甚至比活性炭的相對表面積更大)。表面積是電容的限制之一,表面積越大,靜電電荷的存儲效果越好。此外,石墨烯基超級電容器將利用其輕質、彈性和機械強度。據稱,石墨烯基超級電容器儲存的能量幾乎和鋰離子電池一樣多,充電和放電只需幾秒鐘,而且可以維持數萬次充電循環。
  • 一種新型石墨烯-釩柔性混合電池,容量是一般超級電容器的8倍
    加拿大女王大學(Queen's University)石墨烯綜合功能技術研究小組的研究人員開發了一種基於石墨烯的柔性混合電池超級電容器裝置。用兩個相等的半電池由包覆釩離子的還原氧化石墨烯水凝膠組成,採用一步法合成。充電過程中,釩離子的氧化態發生變化,形成兩個具有不同電位的半電池,大大增加了能量密度。超過225mAh g−1的最大容量,大約是不含釩的石墨烯水凝膠超級電容器的8倍,但靜電位充電時間僅為後者的兩倍。作為超級電容運行,它保持95%的初始電容超過1000循環。
  • 誰將成為未來超級電容器「殺手級」的電極材料?
    誰將成為未來超級電容器「殺手級」的電極材料?  超級電容器(super capacitors或ultra capacitors)又稱電化學電容器(electrochemical capacitors),是一種介於二次電池與常規電容器之間的新型儲能器件,兼有二次電池能量密度高和常規電容器功率密度大的優點;此外,超級電容器還具有對環境無汙染、效率高、循環壽命長、使用溫度範圍寬
  • 石墨烯複合材料在超級電容器中的研究進展
    同時,富勒烯和碳納米管所引發的納米科技對人類社的發展在未來有著極其重大的意義。作為碳材料中最新的一員—石墨烯是擁有sp2雜化軌道的二維碳原子晶體,由英國曼徹斯特大學的Geim等於2004年發現,並能穩定存在,這是目前世界上最薄的材料—單原子厚度的材料。
  • 高性能石墨烯混合材料:TUM開發超級電容器|汽車製造AP
    ▲由金屬有機骨架(MOF)和石墨烯酸製成的石墨烯混合物成為超級電容器的極佳正極,因此可實現與鎳氫電池相似的能量密度。圖片:J.Kolleboyina/IITJ根據慕尼黑工業大學(TUM)的說法,儲能系統的基礎是新型、高性能和可持續的石墨烯混合材料。它應該具有與當前使用的電池和蓄電池相當的性能數據。
  • 電動汽車新未來?Skeleton研發出石墨烯超級電池 可在15秒內充滿電
    電動汽車新未來?Skeleton研發出石墨烯超級電池 可在15秒內充滿電 2020-09-22 17:02:02
  • 基於新型石墨烯/聚噻吩超級電容器研究
    基於新型石墨烯/聚噻吩超級電容器研究 1.本項目研究的意義及同類研究工作國內外研究現狀與存在的問題,並列出主要參考文獻。  超級電容器是一種性能介於電池與傳統電容器之間的新型儲能器件,具有功率密度高、充放電速度快、使用壽命長等優點,有著廣闊的應用前景,如可用於可攜式儀器設備、數據記憶存儲系統、電動汽車電源及應急後備電源等。
  • 超級電容器用石墨烯基電極材料的製備及性能研究
    摘要:同傳統二次電池相比,超級電容器具有功率密度高、充放電速度快、循環壽命長等優點,是一種新型高效的儲能裝置,提升其能量密度是目前主要的研究方向。石墨烯作為一種新型二維碳材料,具有電導率高、比表面積大、化學穩定性強等優異特點,是超級電容器的理想電極材料。
  • 超級電容、鋰電池和石墨烯電池對比分析
    石墨烯自問世以來,就因為其強大的導電性能被看做革命性的儲能材料。試想一下,如果將超級電容、鋰電池和石墨烯這三者結合,將碰撞出什麼樣的火花呢?   充電5分鐘!續航500公裡!石墨烯電池讓動力無憂!   石墨烯,是由碳原子組成的單原子層平面薄膜,厚度僅為0.34納米,單層厚度相當於頭髮絲直徑的十五萬分之一。是目前世界上已知的最輕薄、最堅硬的納米材料,透光性好,能摺疊。
  • 美石墨烯紙造超級電容器及石墨烯超級電容器研究進展
    3.1.3石墨烯與CNTs(碳納米管)複合  Ki-Seok Kim和Soo-Jin Park將MWNT(多壁碳納米管)和GO粉末分散在水溶液中,形成GO-MWNT,加入水合肼,還原製備石墨烯- MWNT複合物,在複合物溶液中加入aniline(苯胺)單體,通過原位聚合法,製備了石墨烯- MWNT/PANI三元複合物。
  • 技術解析:我國石墨烯基超級電容器研究進展
    超級電容器是最具應用前景的電化學儲能技術之一。目前,超級電容器的研究重點是提高能量密度和功率密度,發展具有高比表面積、電導率和結構穩定性的電極材料是關鍵。石墨烯因具有比表面積大、電子導電性高、力學性能好的特點而成為理想的電容材料,但石墨烯的理論容量不高,在石墨烯基電極製備過程中容易發生堆疊現象,導致材料比表面積和離子電導率下降。
  • 石墨烯與MOF結合的新材料可製造出高效超級電容器
    超級電容器與電池不同的是,它可以快速儲存大量能量,並以同樣快的速度將其釋放出來。比如說,如果火車進站時剎車,超級電容就會把能量儲存起來,當火車在啟動時需要大量能量的時候,超級電容就會非常迅速地再次提供能量。不過超級電容器的能量密度還不夠大,比如鋰蓄電池的能量密度為265千瓦時(KW/h),而超級電容器只能達到其十分之一。
  • 為什麼石墨烯電池很重要石墨烯電池到底是什麼
    使用石墨烯電池,這可能就不是一件只能空想的事情了。 石墨烯電池目前還不能為智慧型手機供電,但技術正在進步。未來,石墨烯將成為替代鋰離子電池的材料。 什麼是石墨烯電池? 在深入探討石墨烯電池之前,值得快速回顧一下什麼是石墨烯及其工作原理。 簡而言之,石墨烯就是緊密結合成六邊形或蜂窩狀結構的碳原子組成。
  • 充電十幾秒,壽命幾十萬次,超級石墨烯電池問世
    來自愛沙尼亞的超級電容器專家Skeleton Technologies公司宣布,與德國卡爾斯魯厄理工學院(KIT)一起,正在研發一款名為超級電池(SuperBattery)的新型突破性石墨烯電池SuperBattery將利用Skeleton的專利彎曲石墨烯碳材料,實現充電時間僅15秒,
  • 雜交水稻解決了吃飯,超級電容器和電池雜交呢?
    兩個金屬板(電極)中間用隔膜隔開,隔膜一般採用的材料是石墨烯(用於現代超級電容器) 超級電容器介於電容器和電池之間。又稱雙層電容器。與普通電容器相比,超級電容器具有非常高的電容和更低的額定電壓。超級電容器中加入了電解液,也帶來了增加類似電池中化學反應的可能性。
  • 新石墨烯超級電池充電時間只有 15 秒
    說是超級電池,但該團隊製造出來的應該被稱為超級電容-鋰離子電池綜合體,愛沙尼亞超級電容商 Skeleton Technologies 與德國卡爾斯魯爾理工學院(KIT)的新電池以石墨烯結構,結合超級電容與
  • 基於3D雷射誘導石墨烯的可伸縮微型超級電容器自供電可穿戴設備
    使用微型超級電容器可以實現"可拉伸"的自供電系統,用於健康醫療領域。監視設備,而沒有當前電池和超級電容器的"缺點",例如低能量密度和有限的可拉伸性。"在研究氣體傳感器和其他可穿戴設備時,我們總是需要將這些設備與電池組合在一起才能供電," 程煥宇教授說。"使用微型超級電容器使我們無需電池即可為傳感器自供電。"
  • 超級電容器勢起 汽車領域初顯崢嶸
    神奇的「超級電容器」  超級電容器,也稱電化學電容器,是基於高比表面積炭電極/電解液界面產生的雙電層電容,或者基於過渡金屬氧化物或導電聚合物的表面及體相所發生的氧化還原反應來實現能量的儲存。其構造和電池類似,主要包括正負電極、電解液、隔膜和集流體。