“12月1日,华为中央研究院瓦特实验室在第57届日本电池大会上,宣布在锂离子电池领域实现重大研究突破,推出业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池。实验结果显示,以石墨烯为基础的新型耐高温技术可以将锂离子电池上限使用温度提高10℃,使用寿命是普通锂离子电池的2倍。”
近日,华为中央研究院瓦特实验室在第57届日本电池大会上宣布在锂离子电池领域实现重大研究突破,推出业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池。实验结果显示,以石墨烯为基础的新型耐高温技术可以将锂离子电池上限使用温度提高10℃,使用寿命是普通锂离子电池的2倍。
华为新电池的技术突破在哪?和石墨烯有关系吗?
据了解,华为石墨烯基锂离子电池主要适用于高温极端环境,其原理是通过在电解液中加入高温抗分解添加剂,配合高温稳定的大单晶正极,大幅提升电池热稳定性,同时采用石墨烯进行高效散热。
华为瓦特实验室首席科学家李阳兴博士指出,石墨烯基高温锂离子电池技术突破主要来自三个方面:
1、在电解液中加入特殊添加剂,除去痕量水,避免电解液的高温分解;
2、电池正极选用改性的大单晶三元材料,提高材料的热稳定性;
3、采用新型材料石墨烯,可实现锂离子电池与环境间的高效散热。
高温环境下的充放电测试表明,同等工作参数下,该石墨烯基高温锂离子电池的温升比普通锂离子电池降低5℃; 60°C高温循环2000次,容量保持率仍超过70%;60℃高温存储200天,容量损失小于13%。
所以,我们清楚的看到,华为这款电池有三个技术突破,石墨烯在其中是作为散热材料,这其中一部分,并且这三项技术突破是协同发力的,并不存在主要次要之分。
下面是第二个问题,
这款新电池中不是有石墨烯么,为什么不能叫石墨烯基锂电池?
锂离子电池是如何定义的?
“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。
锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,属于一次电池;
锂离子电池:是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。
不管是锂电池还是锂离子电池,最重要的一点是电极材料中有锂,并且依靠锂离子的移动来充放电,这是其能称之为锂电池的最根本原因。
华为的这款电池,其正极材料为单晶三元材料,目前开发的三元材料无外乎这几种,NCM(镍钴锰酸锂)NCA(镍钴铝酸锂),反正都是含锂的,而且也是通过锂离子在正负极间的移动达到充放电。所以还是锂离子电池。
那石墨烯呢?由华为公开的资料来看,石墨烯只是作为电池中的散热材料,这并不能改变电池的基本性质,所以说,不能称之为石墨烯基锂离子电池。
再回到华为的这款电池上,这个新电池最厉害的技术就是高温长寿命,60°C高温循环2000次,容量保持率仍超过70%;60℃高温存储200天,容量损失小于13%”,这个数据完全可以秒杀目前市面上的大部分锂电池,这才是这款电池的惊艳之处!所以,华为下一步计划将这款电池用在一些高温环境里,比如热带地区的通信基站、无人机等等。