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Powered by石墨烯&超级电容 谁是电动汽车的未来？_资讯频道_中国电动车网
石墨烯&超级电容 谁是电动汽车的未来？
来源:EV视界&&&&nbsp&&浏览7035次&&nbsp
锂离子作为当今主要的能源储存方式有着很多的方便，可是自身诸多的问题导致锂离子电池饱受诟病。所以现在需要一种能够提高或者替代锂电池的材料，来为电动汽车的未来保驾护航。
石墨烯，一个新兴但不陌生的材料。被称为“万用材料”而广泛使用。曾有报道，西班牙Graphenano公司同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池，用这个电池作为动力源的电动汽车最多可以行驶1000公里，而且其充电的时间不到8分钟。而美国伯克利劳伦斯国家实验所的化学工程师埃尔顿·凯恩斯则设计了一枚仅有硬币大小的电池，采用的是锂、硫磺和氧化石墨烯等易获取的材料，储存的电量是传统电池的2到5倍。此外，凯恩斯和他领导的研发团队在进行了1500次的充放电试验后证实，这种电池仅仅丧失了不到一半的储电能力，这是目前最好的锂电池才能达到的水平。
所以石墨烯的前景是非常有优势的，许多的国家也纷纷建起了自己的石墨烯研发中心，欧盟委员会将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”，设立专项研发计划，未来10年内拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所(NGI)，力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。
说完石墨烯，我们再来看看另一个材料超级电容
顾名思义，超级电容作为储能材料的一种，通过电极材料与电解液界面形成双电层，或电极表面快速的氧化还原反应来储存电能，可以在充放电的过程中释放大量的能量，但其功率只有普通电容的十分之一。与化学变化的锂电池充放电过程相比，超级电容器可以快成快放，不用担心损伤电池，但是超级电容能存储的电量并不多，因此超级电容并不能作为供电设备单独使用。
超级电容器可以分为三类，准(赝)电容器、混合型超级电容器和双电层电容器。双电层电容器，正、负极均使用超高比表面活性炭，俗称电容炭。准电容器，以金属氧化物、导电聚合物为电极材料。其中，双电层电容器中碳正、负极的有机介质电容器在目前电动汽车中最为常用。其中C/C无机体系和C/C有机体系，由于其电压在2.7V，比能量3~6Wh/kg，比功率3~12kW/kg，循环寿命达到106次，是目前电动汽车应用的首选。
不过，一位来自英国剑桥大学的的科技产业顾问机构 IDTechEx 董事长Peter Harrop就表示说，一种新形态的电力储存设备，结合超级电容与锂电池的优势，而且可以用汽车引擎的热能来充电，将是未来汽车的理想选择。他介绍到：“这种超级电容电池(supercabatteries)具备电池与超级电容的特性，通常介于两者之间;该蓄电装置有以铅酸(lead-acid)电池或镍(nickel)电池为基础的版本，而市场主要关注的是采用锂离子电极以及超级电容电极的类型;”Harrop指出：“那些非对称(asymmetric)电化学双层电容器(electrochemical double layer capacitor，EDLC)也被称为锂离子电容，因为具备充放电速度较快以及其他较优异的特性，有取代车用锂离子电池与超级电容的潜力。”
现在石墨烯的制备由于十分有难度，所以现在的发展还有些缓慢，但随着未来技术的提升后一定会广泛普及，而超级电容电池正在获得全球各家前瞻汽车制造商的青睐，其中包括宝马等知名品牌，孰优孰虑，我们还待观察。
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韩国研发新型石墨烯电池 电动汽车充电时间短至16秒
出处：第一电动网　　录入日期：　　点击数：18
　　韩国光州科学技术院的研究人员正在对一项新型石墨烯电池技术进行研究，研究表明，这种新型电池可将电动汽车的充电时间缩短至16秒，而不影响能量密度。　　这项新技术的核心在于，新型多孔石墨烯材料含有巨大的内部表面区域，因此能实现在极短时间内充电，所充电量与普通锂电池的电量相当。更重要的是，石墨烯电池电极在经过1万次充放电之后，能量密度并未出现明显损失。　　实际上，使用石墨烯材料制造电动汽车电池及配件的研究早已有之。今年年初，来自韩国、美国凯斯西储大学(Case Western Reserve University)和北德克萨斯州大学(University of North Texas)的研究人员就表示，他们研发的石墨烯电池能产生高于普通电池的电流。　　2011年，悉尼科技大学的研究人员也声称开发出了用石墨烯制成的纸张，比钢铁更轻、更坚韧、密度更小，十分有利于汽车轻量化研究和燃料经济性的提高。
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&&京ICP备号石墨烯电池：电动车的超级心脏
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原标题：石墨烯电池：电动车的超级心脏
石墨烯电池。（资料图片）
据报道，装配该款电池的电动汽车，一次充电时间只需8分钟，可行驶1000公里
近日，《中国网》刊载文章《西班牙研发石墨烯电池 8分钟将电动汽车充满电》，文章援引西班牙《世界报》网站12月4日消息，介绍西班牙石墨烯汽车动力电池研发成功，并计划2015年第一季度生产上市销售。
众所周知，电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛，而电动汽车电池产业正处于发展瓶颈期。石墨烯电池的技术突破或能为电池产业乃至电动车产业带来全新变革。
充电八分钟可行驶1000公里
文章介绍说，该款电池由西班牙Graphenano公司同西班牙科尔瓦多大学合作研发。其能量密度超过600wh/kg，是目前使用锂电池的约5倍；一次充电时间只需8分钟，可行驶1000公里；使用寿命是目前锂电池两倍；其成本将比目前锂电池降低77%等。目前，该款电池本月在德国两大汽车巨头上车试验，并计划在2015年第一季度生产上市使用。
该电池主要突破点有六：一是标志着石墨烯电池研发已经有实质意义上突破，终于进入了应用阶段。二是石墨烯电池主要性能指标，即能量密度、功率密度、充电时间和使用寿命等，均有替代汽油机的历史性突破，完全适合汽车动力需求，并远远超越现行汽油发动机。三是该电池的成本比目前锂电池大降77%，完全可以大规模走向市场。四是该公司明确该款电池开始在德国两家汽车厂上车试验，并在2015年一季度上市，让人们看到了电动汽车大规模普及时代，数万亿美元大产业开席，就在眼前不再遥远。五是石墨烯电池淘汰汽油机，揭开了人类环保新时代。六是由此我们依稀看到了，更多更高质量的石墨烯电池正向我们走来。
石墨烯动力电池成本是关键
作为电动汽车领域腾空而起的一匹黑马，特斯拉近年在全球掀起一股纯电动汽车狂潮，然而电池技术的限制致其狂飙突进之路遭到阻碍。众所周知，电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛，而电动汽车电池产业正处于发展瓶颈期。目前来看，石墨烯电池的技术突破或能为电池产业乃至电动车产业带来全新变革。
就其属性来说，作为最薄、最坚硬、导电性最好且拥有强大灵活性的纳米材料，石墨烯可广泛应用于锂离子电池、超级电容器及太阳能电池等储能产品中。石墨烯电池广阔的产业化前景源于其结合了锂离子电池和超级电容电池的优点――功率密度比锂电池高100倍，能量储存密度比传统超级电容高30倍。
但是，石墨烯材料高昂的成本是其难以产业化的重要成因。2011年，石墨烯在中国市场的价格近十倍于黄金，超过2000元/克，因此，对石墨烯电池而言，通过技术手段缩减成本至关重要。与很多国家相比，中国在石墨烯研究上有独特优势。首先，作为石墨烯生产原料的石墨在我国储能丰富，价格低廉;其次，我国最新研究成果已基本攻克了石墨烯制造成本问题，理论上实现了从5000元/克到3元/克的跨越，下一步要做的将是结合市场，向量产推进。
可以想见，石墨烯电池实现突破之日，将是包括电动车、手机、电脑等一切靠电力驱动设备变革之时，也必将为人类生活带来翻天覆地的变化。
中国石墨烯及应用走在世界前列
石墨烯电池尚未实现大规模商用，但科研领域已经有了很多尝试与反馈：2011年，美国西北大学以石墨烯和硅为原料研发一款手机电池，号称每次充电仅需15分钟，便可让手机运行一周;近期，美国科研机构利用锂离子可以在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出一种新电池，据悉，这种新电池可将充电时间进一步压缩至一分钟以内；特斯拉也正致力于高性能石墨烯电池的研发，根据特斯拉CEO埃隆?马斯克的表态，若将来研发成功，未来特斯拉电动车的续航里程将达到800公里，与目前续航能力相比实现翻倍增长，届时特斯拉在电动车领域的优势将更加明显。
值得一提的是，中国石墨烯及其应用研发走在世界前列，石墨烯电池研发应用并不慢。综合去年底以来的消息面看，已经有多款石墨烯电池和石墨烯锂硫电池，都取得了突破性进展。尤其是中科院金属所和金路集团合作项目石墨烯锂硫电池，去年底样机已经研发成功，正在后续完善之中，其主要性能指标远远超过西班牙该款电池。但愿中国石墨烯动力电池时代早日到来，十万亿元的大产业早日登场。（李文洁）
(责编：徐婵、乐意)
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