Какво е графенова батерия?

Какво е графенова батерия?



Графеновата батерия е нова перспектива за развитие на литиевата батерия. Технологията на графеновата батерия винаги е била в центъра на нашето внимание.






Предимства на графена в литиевата батерия



Графенът играе роля в подобряването на разсейването на топлината в литиевата батерия, вместо да добавя графен към положителните и отрицателните електроди на литиевата батерия. Следователно графенът в батерията няма да увеличи скоростта на зареждане и разреждане, нито ще увеличи енергийната плътност, нито ще подобри проводимостта. Това е литиева батерия. Например Huawei произведе литиева батерия с по-добро разсейване на топлината. Графеновият слой реализира разсейване на топлината.





Защо литиевите батерии трябва да подобряват разсейването на топлината?



Ще се подобри ли разсейването на топлината, когато чипът на мобилния телефон е напълно зареден? Не, каква е температурата на мобилния телефон? Времето за пълно натоварване на чипа на мобилния телефон представлява по-малко от 1% от времето за използване на мобилния телефон. Мобилните телефони и други граждански електронни устройства са типични приложения при ниски температури, а обикновените литиеви батерии не се нуждаят от допълнително подобрение. На места обаче температурата е много висока. Например базова станция близо до екватора има работна среда за резервна батерия от 50 ° C. За обикновените литиеви батерии тази температура е на ръба на колапса. В миналото само батерии с по-голям капацитет върху скалпа можеха да отговорят на изискванията за цикли на зареждане и разреждане. Ефектът на температурата върху батерията е главно за ускоряване на изпарението на водата в електролита. В тази батерия на Huawei водата е напълно отстранена от формулата на електролита и е използван слой за разсейване на топлината от графен. Топлината, генерирана при зареждане и разреждане на батерията, се извежда по-лесно. Huawei предоставя набор от данни за производителността, тоест след 2000 цикъла на зареждане и разреждане при 60 °C, капацитетът остава 70%, а загубата на капацитет е по-малко от 13% след 200 дни съхранение при 60°C.





Перспектива за развитие на графенова батерия



Тези данни може да не са непознати за хората в индустрията за литиеви батерии. Ако поставим обикновените батерии на мобилни телефони при тази температура на околната среда, тоест 60 ℃, повечето батерии няма да работят правилно. Тъй като повечето от литиевите батерии на мобилните телефони са тройни материали с висока енергийна плътност, те не са подходящи за работа при високи температури. Има литиево-желязо-фосфатна батерия, която може да работи при високи температури, но това рядко се случва в батериите на мобилни телефони. А литиево-железно-фосфатната батерия също е батерия с много цикли. Например една литиева батерия може да се зарежда и разрежда средно 2500 пъти и ще падне до 300 пъти при 60 °C. Huawei може също да я поддържа 2000 пъти. Освен това батерията ще причини загуба на електролит при висока температура. Обикновено литиево-железният фосфат се съхранява при 60 °C в продължение на 7 месеца със загуба на капацитет от 40% - 50%. Това не е изненадващо, но Huawei загуби само 13%.





Приложение: тъй като графеновата батерия има характеристиките на висока проводимост, висока якост, ултратънка и ултратънка, както и много високо подобрение на производителността при висока температура, графеновата батерия може да се използва не само в базови станции, но и в потенциално приложение области като безпилотни летателни апарати, аерокосмическа военна индустрия или нови енергийни превозни средства и също ще играят важна роля.