石墨烯超级电池 石墨烯超级电池与比亚迪(2)

教育动态2018-10-24三水老师

首先,笔者想先要弄明白专利是什么?专利就是一个Idea,一个具有新颖性、创造性的、实用性的技术方案。而以笔者的经验,配方形式的方案,似乎更容易形成专利。按笔者的平时的一句笑谈:“大部分专利和产品之间关系很密切,距离很遥远。”保守的讲,一个Idea,在实验室实施成功,就完全可以去申请专利。因此,专利很重要,它代表着方向。目前这个技术处于实验室阶段、中试放大阶段、试生产阶段还是批量生产阶段,除了比亚迪自己,别人无从得知。希望相关产品尽快上市,也让人们一探究竟吧。

其次,在比亚迪的专利里,已经被“妖魔化”的石墨烯又出现了。似乎加入了石墨烯,电池的各项指标都会提升。笔者说说自己对这种材料的理解。通俗的说,石墨烯作为一种新型的二维材料,其特点是有较大的比表面积。这就意味着,使用这种材料后,发生电化学反应的区域增加了,换言之,可以同时有更多的电解质发生电化学反应,此时从电池表观上看,就是电池能使用更大的电流充放电。也就是电池的功率特性增加了。所以很多使用石墨烯材料的超级电池的报道,最大特点是快速充放电。由于石墨烯比表面积大,相对的,其密度较其他材料也偏低些,我们知道电池的能量密度与材料的压实密度有很大的关系。因此使用石墨烯后,电池的能量密度不仅很难提升,在使用量较大的情况下,其能量密度可能还会有所下降。当然,笔者相信,肯定有技术手段去权衡功率和能量的矛盾,但是从原理来看,石墨烯不是万能的,除了他自身有很多问题需要解决以外,它的使用效果,也是一把双刃剑。

再次,这种新材料应该可以对电池性能有所提升。以目前笔者掌握的资料来看,最乐观的估计,可能能量密度可以提升20%左右。进步是必须值得肯定的,但是与市场的要求还是有一定距离的。其实笔者觉得更应该关注的是,加入锰以后,产品的成本是否上升,一致性是否可以保证,循环寿命是否有影响这一类现实的问题,相比那点能量密度而言,可能更为重要。好的材料,要让用户充分体验后,才会觉得好,但是如果因为成本和安全问题,连用的人都没有,这个“好”的意义何在呢?这就如同一场足球赛,你如果想射门,前提你要先拿到上场的资格才可以。

最后,笔者想谈谈自己对电池的理解。电极材料对电池来说,非常重要。可以说是电池的心脏。但是不是说光有一个好心脏,就可以解决所有的问题呢?想来答案肯定是否定的。电池虽小,五脏俱全。电极材料仅仅是电池的关键材料之一。同时,好的配方,也要有好的工艺去实现。就算单体好了,串并联之后的性能又如何呢?成组的性能很大程度不是单体本身来决定的,而是单体的一致性来决定的。

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