如果一輛電動汽車只需花8分鐘充一次電就能行駛上千公里,人們還需要排放尾氣污染的傳統汽車嗎?目前電動汽車離這個目標還差得很遠,但如果一種被稱為“超級電池”的石墨烯聚合材料電池實現量產,這個目標或許可以達到。
市面上在售的電動汽車中,即使性能最強悍的特斯拉Model S,其高配版能實現的最大續航里程也只有502公里,約是傳統汽車的一半。而國內一些相對便宜的小型電動汽車,多數續航里程還只停留在300公里以下的水平。再加上充電時間過長,很難不讓車主患上“里程焦慮癥”。
這些電動汽車多數以鋰電池為動力,主要是鈷酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池和錳酸鋰電池三種。鈷酸鋰電池能量密度最高,但高溫下最不穩定,其他兩種能量密度不高。這些缺陷嚴重影響了電動汽車的續航和充電性能。因此業界一直期盼“超級電池”的出現來改變這種窘迫的現狀。
石墨烯或許能提供一個可行的答案。2004年才誕生的石墨烯是目前已知材料中最薄的一種,僅有一個碳原子厚,并且具有優異的性能。作為電導體,它和銅具有同樣出色的導電性,作為熱導體,它比目前任何其他材料的導熱效果都好。
如果使用這種材料制作電池,理論上電池重量能比傳統鋰離子電池減半,厚度也會大幅縮小,儲電量高出數倍,并且按照美國倫斯勒理工學院研究人員估算,石墨烯陽極材料比鋰離子電池中常用的石墨陽極充放電速度要快10倍。
西班牙這方面的技術發展目前處于比較領先的地位,當地已有多家創業公司致力于相關研發。不久前媒體關注的一則消息稱,西班牙一家企業與當地大學合作開發出新型石墨烯電池,如用于電動汽車,只需8分鐘就能完成一次充電,續航里程可達1000公里。
石墨烯聚合材料電池這么好,是否意味著燒油的汽車就要被“超級電池”汽車淘汰?這倒是未必。
電動汽車要想真正取代傳統汽車,除充電基礎設施建設,電池的生產成本也需要大幅降低。石墨烯已被各大工業國列為重要材料進行深度開發,但相關生產技術直到2010年才相對成熟,至今還處在比較初級的應用階段。尤其是能讓電池體積和重量大幅縮小的單層石墨烯材料,其成品率很低,生產成本則偏高。
電動汽車確實為人們出行提供了更多選擇,但總體上,電動汽車還遠未到取代傳統汽車的地步。電動汽車的購置成本相對傳統汽車沒有任何優勢,唯一的競爭力就是充電成本比加油低,但如果油價一直維持在低位,加上充電站覆蓋的區域與加油站相比實在少得可憐,就難以打動大部分消費者。所以,迄今傳統汽車的銷量并未受太大影響。
對電動汽車行業來說,除電池的技術革新,還要盡快統一充電標準,并推動充電樁的大規模建設,只有這樣才能打消用慣傳統汽車的消費者對電動汽車揮之不去的疑慮。
近日,西安交通大學化工學院楊慶遠課題組開發的系列柔性多孔框架材料,可實現乙烷乙烯的高效分離,該研究成果發表在《美國化學會志》上。據了解,這類柔性多孔材料對乙烷表現出獨特的“門控”效應,即在乙烷分子的作......
國務院印發《推動大規模設備更新和消費品以舊換新行動方案》,推動高校、職業院校更新置換先進教學及科研技術儀器,提升教學與科研水平您是否還在為填報儀器升級計劃而犯難?來了!來了!賽默飛帶著一站式學科熱點升......
近日,德國弗勞恩霍夫研究所的科學家們取得了一項重大突破,他們利用超薄金剛石膜成功降低了電子元件的熱負荷,這一技術有望將電動汽車的充電速度提升五倍。這項技術的關鍵在于金剛石的優異導熱性和電絕緣性。傳統的......
導讀:兩會“新三樣”推動外貿問規模、優結構,電動汽車、鋰電池、光伏產品“新三樣”出口增長近30%近日,兩會在中國北京召開。2024年3月5日上午,十四屆全國人大二次會議開幕,李強總理作了政府工作報告。......
據媒體報道,沈陽遼寧大學和澳大利亞皇家墨爾本理工大學的科學家聯合開發了一款“水性金屬離子電池”,簡稱“水電池”。由于科學家利用水替代了有機電解質,這意味著電池永遠不可能起火,也不會爆炸。并且該電池還可......
2023年,中國新能源汽車產銷量分別達958.7萬輛和949.5萬輛,連續9年位居全球第一。與此同時,被稱為“新三樣”的中國電動汽車、鋰電池、太陽能電池出口總額達1.06萬億元,首次突破萬億大關。2月......
中國科學院金屬研究所介紹,該所科研人員近期制備出具有高抗疲勞性能的3D打印鈦合金材料,未來有望在航空航天領域發揮作用。該成果于北京時間2月29日在國際學術期刊《自然》發表。?由科普世界提供據了解,理想......
放假回來發現實驗室冰箱出現故障,里面的材料全被毀了是種什么樣的體驗.....這些研究生表示:堪稱噩夢,數十年直接白干。盡管沒有跡象表明存在破壞行為,但學校還是報警并開啟了內部調查。——————————......
近期,華測檢測廣州中心材料實驗室正式營業,成為華測檢測布局全國的第八個中心材料實驗室。......
各有關單位:為貫徹落實國務院深化標準化工作改革方案要求,加快促進計量測試技術進步和科技成果轉化,根據《中華人民共和國標準化法》《國家標準化管理委員會民政部關于印發<團體標準管理規定>的通知......