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材启新产品“超级快充石墨烯导电剂”面世,缓解“充电焦虑”助力闪充时代到来

2023/2/24 18:01:00

近年来,国内新能源汽车的生产量和销量双双迎来增长,我国已成为全球最大的新能源汽车市场。随着新能源汽车的保有量不断增加,“充电慢”的问题开始日益凸显,一定程度上制约着其进一步发展,如何从技术上解决这一难题,新能源企业都进行了不同程度的探索。



据中商产业研究院预测,到2022年,我国超级快充市场规模有望达到200亿元。


在当下的锂离子动力电池市场,电池的充电速度遵循慢-快-慢的规律,当电池剩余电量在20%-90%之间时,充电速度极快。


而在不同充电状态下,动力电池的充电速度不同。当外界温度较低时,电池中的电解液会变得粘稠,锂离子难以在锂电池中扩散,从而降低充电速度。如果在用电高峰期,电网电压也会有所下降,从而影响充电功率,充电速度也会下降。


当下提高锂离子电池倍率性能的方法,主要包括材料选择、配方优化、电池结构的选择、提高电解质的离子电导率、降低锂离子电池的内阻等。然而无论如何优化这些方案,锂离子充电慢的问题依然存在,这由锂电池本身属性决定。


近日,深圳材启新材料有限公司(下称“材启”)研发了一款新产品——超级快充石墨烯导电剂,从技术上解决了上述所说“充电焦虑”的行业难题,有望改变当前“充电焦虑”的现状。


“超级快充石墨烯导电剂”这一新材料目前已完成量产中试实验,即刻就要进入真正的量产交付阶段。


同时,材启获得了资本市场的热捧,目前已经完成第一轮近千万元的融资。在新能源行业和新材料行业,材启还受到同行的高度认可与好评。更值得庆幸的是,材启公司的这一高新技术新成果,渐渐被政府所瞩目。



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2004年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃消洛夫发现了一种非常薄的石墨薄片,并用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,后来两人共同获得2010年诺贝尔物理学奖。


石墨烯一经面世,就被认定为是一种未来革命性的材料。


石墨烯是目前世界上已知最薄、最硬的纳米材料,厚度仅有0.335纳米,相当于头发丝的二十万分之一。虽然世界上最薄,但石墨烯却足够硬,硬度是同规格钢的200倍。


另外,石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等领域具有相当广阔的应用前景。


在日常的手机厂商和服装商家产品中,像手机散热膜和发热面料,石墨烯的应用已屡见不鲜。然而,高质量石墨烯在上游工业的应用上还不够深入,大多还是徘徊在实验室和下游市场之间。


材启新材料创始人黎剑辉向媒体透露,目前市场宣称的量产石墨烯大多为氧化石墨烯,属于石墨烯的一种衍生物,并没有真正发挥出石墨烯作为单原子二维结构的薄、硬特性,而用高锰酸钾氧化剂对石墨进行氧化,会破坏其原有的晶格结构。


这可以理解为:一片树叶外表看上去完好无损,内部却早已经千疮百孔。


目前,材启已成功开发出耐高电压具备高能量密度超级电容石墨烯,正在建设150吨量产产线。


据介绍,材启电容石墨烯在水系电解液中表现高达200F/g的高质量比电容,经过30000圈的循环测试,比电容未见明显衰减。经测试,电容石墨烯在电压窗口为3V时展现出34Wh/kg、3.5V展现出45Wh/kg、4V展现出60Wh/kg的超高电极能量密度。



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材启新材料创始人黎剑辉,为香港理工大学博士后,在读博期间就对石墨烯产生了浓厚的兴趣,对“新材料之王”石墨烯的应用有着相当深刻的理解和洞察。


黎剑辉所创办的深圳材启新材料有限公司,是一家专门从事新材料研发、生产与销售的高科技新材料公司,该公司致力于开展战略性、原创性、前瞻性的科学研究与技术攻关,目标发展为新材料行业的领军企业。


据黎剑辉博士介绍,与锂离子电池的传统导电剂相比,石墨烯导电剂具有更加优异的导电性(石墨烯的理论电导率为106S/m)和超快速的二维平面传递特性,以及非常小的堆积密度。


正因为如此,最大化地发挥导电剂的作用,减少导电剂的用量,可更多地使用活性物质,提升锂离子电池容量。


因此,从锂离子电池的上游材料导电剂来看,材启超级快充石墨烯导电剂性能更好,且更具备成本优势。


材启看准了超级快充导电剂的未来市场,在超级快充市场应用上,材启超级快充石墨烯导电剂会促使新能源电池领域在新材料级别取得进一步突破,从而真正实现高倍率超级快充,缓解当下的“充电焦虑”,提高充电效率,加速超级快充时代的到来。




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