石墨烯在能源与环境中的应用

摘要:作为21世纪最具发展潜力的神奇材料,石墨烯在清洁能源、海水淡化、可穿戴技术、生物医学、电子信息等领域将带来革命性变化。本文主要介绍石墨烯在储能领域的应用和发展,重点阐述杭州驰飞超声波设备有限公司(以下简称“驰飞超声波”)制备石墨烯薄膜的优势,推动了石墨烯在储能领域的发展。

关键词:驰飞超声波;超声波纳米制备装置;石墨烯;储能

      我国是世界上最大的能源生产国和消费国。随着近年来传统能源消耗带来的环境污染事件集中爆发,如大面积、持续性的雾霾等,推动清洁能源技术发展、有效落实节能降耗,已成为我国经济发展中的一件大事,发展新能源迫在眉睫。而储能已成为长期制约新能源发展的瓶颈因素。无论对于纯电动汽车还是智能电网来说,先进的储能装置都是决定成败的关键因素之一。

      石墨烯由于其极高的导电率、特殊的层状结构和超大的比表面积等特点,使得它在储能领域中具有非常大的应用潜能,已研发的石墨烯储能器件包括锂离子电池和石墨烯超级电容产品,这些产品较传统的锂电池和电容器来说,具有更优异的性能,尤其表现出更好的充放电寿命和倍率性能。而阻碍石墨烯应用的主要问题是高昂的生产成本。目前制备石墨烯的方法主要包括:外延生长法、氧化还原法、化学气相沉积法等。通过外延生长法或化学气相沉积法生产的石墨烯薄膜,单层率高,缺陷少,但是价格高昂,也不能实现规模生产。而氧化还原法生产的石墨烯粉体,尽管可产量,但是单层率较低,导致了部分粉体的表面缺陷,牺牲了一部分的导电性。

      驰飞超声波在石墨烯领域深入研究,将超声波技术引入石墨烯生产中,研发超声波纳米制备装置,通过超声波纳米制备装置生产的石墨烯薄膜,单层率高,粉体的表面缺陷少,导电性超强。对于锂离子电池来说,价格相对低廉的超声波纳米制备装置生产的粉体材料可以满足负极材料的需求。随着驰飞超声波石墨烯超声波纳米制备技术的不断提高,规模化制备成本也将逐步下降,当价格降低到市场可接受的程度时,石墨烯将快速渗透到储能领域当中,率先实现石墨烯在下游应用领域的规模化应用。

      使用驰飞超声波研发的超声波纳米制备装置生产的石墨烯超级电容器具有充电速度快,寿命长等优点,适合在智能电网、高铁变电等领域进行应用。另一方面,超声波纳米制备装置制备的石墨烯具有更高的导电性,用来制作超级电容可以提高容量和比能量,弥补超级电容器低能量密度的缺点。相信在2016年,使用驰飞超声波研发的超声波纳米制备装置生产的石墨烯储能领域的相关产品有望陆续走入市场。

 


相关推荐

             石墨烯透明导电薄膜应用 http://cheersonic.cn/index.php?c=article&id=172

             石墨烯材料在直升机领域的应用 http://cheersonic.cn/index.php?c=article&id=169

             石墨烯在生物医学领域的应用 http://cheersonic.cn/index.php?c=article&id=215

             石墨烯在晶体管领域的应用 http://cheersonic.cn/index.php?c=article&id=243

             石墨烯在防腐涂料领域的应用 http://cheersonic.cn/index.php?c=article&id=185