石墨烯在铅酸电池行业发展分析(一)
(2023)石墨烯铅酸电池生产建设项目可行性研究报告(一)
(2023)石墨烯铅酸电池生产建设项目可行性研究报告(一)石墨烯铅酸电池生产建设项目可行性研究报告项目概述本项目旨在建设一套高效的石墨烯铅酸电池生产线,以满足市场需求。
项目背景随着环保理念的逐渐普及和电动车市场的不断发展,对新型电池技术的需求日益增长。
石墨烯铅酸电池作为一种新型高性能电池,具有容量大、寿命长、充电快等优点,已经成为新能源车辆领域的热门选择。
项目优势•石墨烯铅酸电池具有多项技术优势,能够满足市场需求;•建设现代化、智能化生产线,提高生产效率、降低生产成本;•与多家互联网科技公司合作,提高市场营销效果;•建设环保型工厂,符合国家环保要求。
经济效益•初步预计年产值可达10亿元以上;•项目建成后,可带动当地就业,缓解社会压力;•带动周边产业发展,形成产业群效应。
技术难点•选择合适的石墨烯材料,保证产品品质;•将石墨烯材料与铅酸电池技术进行有机结合,提高产品性能;•开发智能化的生产线,提高生产效率。
本项目计划建设一条年产500万只石墨烯铅酸电池的生产线,占地面积10000平方米。
实施方式•以市场为导向,与多家互联网科技公司合作,提高市场营销效果;•采用BOT(建设-运营-转让)合作方式,实现项目可持续发展;•建设团队将充分发挥专业优势,推动项目顺利实施。
可行性分析•目前市场对石墨烯铅酸电池的需求不断增长,项目发展前景十分广阔;•项目团队技术实力雄厚,可保证项目的顺利推进;•建设环保型工厂,符合国家环保要求;•与多家互联网科技公司合作,提高市场营销效果。
风险分析•石墨烯铅酸电池技术仍处于发展初期,产品竞争激烈,市场风险较大;•技术难度较高,如果无法克服技术难点,会影响项目顺利实施;•市场变化和政策变化可能会影响项目的发展。
结语本项目将以市场需求为导向,采用现代化、智能化生产线,结合石墨烯铅酸电池技术的优势,实现项目可持续发展。
我们相信,在团队的共同努力下,本项目一定能够成功实施,为新能源车辆领域的进步贡献一份力量!未来发展方向未来随着新能源车辆的发展,石墨烯铅酸电池的市场需求将会持续增长。
2023年铅酸电池行业政策分析:政策促进铅酸电池市场的健康发展
2023年铅酸电池行业政策分析:政策促进铅酸电池市场的健康发展网讯,铅酸电池有着绿色、低成本和可循环的优势成为汽车行业的消费品之一。
铅酸电池子啊相产业政策支持下,产业结构有所调整产品质量和性能也在不断提高。
以下是2023年铅酸电池行业政策环境。
铅酸电池行业政策背景铅酸电池是一种传统的蓄电池,广泛应用于汽车、摩托车、UPS电源等领域。
随着环保意识的提高和新能源技术的进展,铅酸电池行业面临着新的政策背景。
1.环保政策:铅酸电池是一种重金属污染源,其废旧电池的处理对环境造成了较大的影响。
为了爱护环境,国家出台了一系列环保政策,如《固体废物污染环境防治法》、《废旧电器电子产品处理管理方法》等,对铅酸电池的生产、使用和回收都做出了严格规定。
2.新能源政策:铅酸电池行业政策环境提到,随着新能源汽车的兴起,铅酸电池渐渐被锂电池等新型电池所替代。
国家出台了一系列新能源政策,如《新能源汽车产业进展规划》、《新能源汽车充电基础设施建设规划》等,鼓舞新能源汽车的推广和应用。
3.产业政策:铅酸电池行业政策环境指出为了促进铅酸电池产业的健康进展,国家出台了一系列产业政策,如《汽车产业中长期进展规划》、《节能与新能源汽车产业进展规划》等,支持铅酸电池技术的创新和产业升级。
同时,国家也加强了对铅酸电池行业的监管,规范市场秩序,促进行业的健康进展。
铅酸电池政策市场影响状况铅酸电池政策对市场影响主要包括以下几个方面:市场需求下降:随着环保意识的提高和新能源技术的进展,铅酸电池的市场需求渐渐下降。
特殊是在新能源汽车等领域,铅酸电池已经被锂电池等新型电池所替代,市场需求进一步下降。
产业结构调整:铅酸电池行业面临着产业结构调整的压力。
政府出台的产业政策鼓舞技术创新和产业升级,促进行业的健康进展。
铅酸电池企业需要加强技术研发,提高产品质量和性能,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
回收利用加强:为了爱护环境,政府加强了对废旧铅酸电池的回收利用管理。
石墨烯的制备及其在铅酸电池中的应用
石墨烯的制备及其在铅酸电池中的应用石沫;杨新新;周明明;吴亮;柯娃;李厚训;戴贵平【摘要】添加炭材料能够明显地提高铅酸电池的性能。
石墨烯是具有独特平面二维结构的炭材料,具有很多优异的性能,如良好的导电性和很高的比表面积。
本文综述了石墨烯的制备方法,并对目前石墨烯在铅酸电池中的应用情况进行了研究和总结。
%Carbon materials can significantly improve the performance of lead-acid batteries. Graphene is a kind of carbon materials with unique two-dimensional structure, which has a lot of excellent performance, such as good electrical conductivity and high speciifc surface area. This paper reviews the preparation methods of graphene, and its application in lead-acid batteries.【期刊名称】《蓄电池》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P142-145)【关键词】炭材料;石墨烯;导电性;铅酸电池【作者】石沫;杨新新;周明明;吴亮;柯娃;李厚训;戴贵平【作者单位】超威电源有限公司研究院,浙江湖州313100;超威电源有限公司研究院,浙江湖州313100;超威电源有限公司研究院,浙江湖州313100;超威电源有限公司研究院,浙江湖州313100;超威电源有限公司研究院,浙江湖州313100;超威电源有限公司研究院,浙江湖州313100;超威电源有限公司研究院,浙江湖州313100【正文语种】中文【中图分类】TM912.1石墨烯是碳原子紧密堆积的二维蜂窝状晶格结构的碳质材料,碳原子排列呈平面六边形结构,在二维平面上每个碳原子以 sp2杂化轨道相连接[1]。
2024年铅酸电池行业分析报告
一、行业概况铅酸电池是一种常见的储能设备,广泛应用于汽车、电动车、通信设备等领域。
2024年,全球铅酸电池市场规模达到150亿美元,中国市场规模达到50亿美元,占据全球市场的三分之一、尽管在动力电池领域,铅酸电池逐渐被锂电池取代,但其在储能领域的应用仍然十分广泛。
二、市场需求1.汽车市场需求2.电动车市场需求2024年,中国电动车销量达到20万辆,其中绝大部分采用铅酸电池作为动力源。
虽然锂电池在电动车领域的市场份额逐渐增长,但铅酸电池仍然占据相当大的市场份额。
尤其是小型电动车,电池成本比较低,适合使用铅酸电池。
3.通信设备市场需求通信设备需要稳定的电力供应,而铅酸电池具有较高的安全性和可靠性,因此在通信基站等设备中广泛使用。
国内的通信设备市场发展迅速,对铅酸电池的需求持续增长。
三、行业竞争格局中国的铅酸电池市场竞争激烈,主要的竞争者包括格力、比亚迪、东方电瓷、浙江大自然等知名企业。
这些企业在技术研发、生产能力和市场销售方面占据较大优势。
此外,由于铅酸电池市场对规模效应要求比较高,大型企业能够借助规模优势降低成本,进一步提高竞争力。
四、发展趋势1.产品升级换代尽管铅酸电池在一些领域逐渐被锂电池取代,但仍然有一些领域对铅酸电池有需求。
为了保持市场竞争力,铅酸电池企业需要不断进行产品升级换代,提高功率密度和循环寿命。
2.拓展新市场除了汽车、电动车和通信设备市场,铅酸电池企业还可以拓展更多的应用领域。
比如,储能领域的需求正在增长,尤其是太阳能和风能等可再生能源的开发。
铅酸电池可以作为辅助能源储存设备,满足能源储备和调节需求。
3.提高产品品质铅酸电池在使用过程中,容易出现自放电和容量衰减等问题。
为了提高用户满意度和产品竞争力,铅酸电池企业应该继续努力提高产品品质,减少自放电和容量衰减问题。
四、前景展望尽管铅酸电池市场受到锂电池的竞争压力,但仍然有一定的市场需求。
特别是在储能领域,铅酸电池仍然是主要的选择之一、随着可再生能源的快速发展,储能需求将继续增加,为铅酸电池市场提供发展机遇。
石墨烯在电动自行车用铅酸蓄电池中的应用
收稿日期:2018-10-29石墨烯在电动自行车用铅酸蓄电池中的应用艾宝山,张建华,杨绍坡,马基华(河北超威电源有限公司,河北 邢台 055650)摘要:向铅膏中加入一定含量的石墨烯,使用扫描电子显微镜、X 射线衍射仪技术表征极板活性物质的形貌和结构,证实了石墨烯可使活性物质呈现多孔状态,对极板形成有力的支撑。
同时电池试验表明,石墨烯还可以有效抑制负极硫酸盐化,改善电动自行车用铅酸蓄电池的循环使用寿命。
关键词:石墨烯;铅膏;添加剂;铅酸蓄电池;循环寿命;负极硫酸盐化;多孔中图分类号:TM 912.1 文献标识码:B 文章编号:1006-0847(2019)01-46-05Application of graphene in lead-acid battery for electric bicyclesAI Baoshan, ZHANG Jianhua, YANG Shaopo, MA Jihua (Hebei Chilwee Power Co., Ltd., Xingtai Hebei 055650, China)Abstract: In this paper, a certain amount of graphene was added to the lead paste. The morphology and structure of the active materials of the plates were characterized by SEM and XRD techniques. It was confirmed that graphene could make the active materials porous and form a strong support for the plates. And the battery test showed that grapheme could also effectively inhibit the sulphation of the negative plates and improve the cycle life of the lead-acid batteries for electric bicylces .Keywords: graphene; lead paste; additive; lead-acid battery; cycle life; sulphation of the negative plate; porous 0 引言铅膏硫酸盐化是导致蓄电池循环寿命降低的重要原因之一。
石墨烯的制备及其在铅酸电池中的应用
过 1 5 0 0 0 c m / ( v・ S ) ,在温 度 为 4 K时 ,电子迁 移 率
约为 6 0 0 0 0 c m / ( v・ S ) p ] 。该 法能 够得 到 晶型 完整 的
石 墨烯 ,但 是 效率 很 低 ,不 能 用于 大规 模 生产 。现
阶段机械法有 了新的发展 ,如球磨法、三辊机械剥
从而 形成 极 薄 的石 墨 层 ,研究 结 果表 明该 方 法能 可 控地 制备 出单 层或 是 多层石 墨 烯 。
金 属 催 化 外 延 生 长 法 是 在 超 高 真 空 下 将 碳 氢
制 备石 墨烯 的 方法 。Li 【 6 ] 等 人选 用 CH 和 H: 混 合 气 体 ,在 1 0 0 0 ℃ 条件 下 ,在铜 箔表 面 生长 出石 墨 烯 ,得 到 的石 墨 烯 主要 为 单 层 ,将 其 转 移 到 S i基
经氧 气 或氢 气 刻蚀 处 理得 到 的样 品 ,除去 氧 化物 ,
化学 气相 沉淀 法 ( C VD)是 以 甲烷 、乙炔等 作 为 碳 源 ,将平 面 基板 C u 、Ni 放 置于 高温 含碳 源 的 气 氛 中进 行化 学 反应 ,反应 持 续一 定 时 间后进 行 冷
却 ,形成 的 固体 沉 积在加 热的 固态 基 体表 面 ,进 而
向裂 解 石墨 ,用等 离 子体 进 行刻 蚀 得到 微槽 ,然后 将其 固定在 玻 璃衬 底 上 ,之 后使 用 胶带 对其 进 行 反
种 ,不 同的 方 法 氧 化 的 程 度 不 同 ,其 中最 常 用 的 为 Hu mme r s法 [ 。氧 化石 墨 因含 有极 性 基 团如 羧 基 、羟基 等 ,从 而使 石 墨烯 具 有 强烈 的亲 水性 ,水 分 子 能 插 入 片 层 之 间 ,可 采 用 超 声 将 氧 化 石 墨 完 全 剥 离 ,分 散 在 水 介 质 中 。通 过 化 学 还 原 ( 用 还 原 剂 如 肼 、硼 氢 化 钠 等 ) 、热 还 原 、光 催化 辅 助
石墨烯技术的应用及前景展望
石墨烯技术的应用及前景展望一、石墨烯简介石墨烯是一种单层厚度为纳米级的碳材料,具有极高的导电性、热导率、机械强度和超轻质量等优异性能。
其结构由一层层的强共价键连接而成的六角形碳原子组成,具有较强的化学稳定性和生物相容性。
自2004年石墨烯首次被制备出来以来,其受到了广泛的研究和关注,由此产生了许多的石墨烯应用技术。
二、石墨烯技术的应用领域1. 电子行业石墨烯作为半导体材料,能够极大地提高电子器件的性能和加工效率。
石墨烯晶体管、石墨烯场效应晶体管、石墨烯超快速电路等将成为未来电子技术的核心组成部分。
2. 光电行业石墨烯具有优异的光电性能,能够制备出高效率的光伏电池、高性能的光电传感器、高亮度、高稳定性的LED灯等,在光电行业具有广阔的应用前景。
3. 材料行业石墨烯具有很高的强度、硬度和韧性,可以被制备成各种复合材料,被广泛应用于建筑、汽车工业等领域。
4. 生物医学石墨烯具有极好的生物相容性和生物稳定性,可以用于生物医学材料的制备和医疗器械的研发。
石墨烯的超薄结构和强烈的光电响应性质可以用于制造生物传感器和绿色荧光剂,并在生物光子学中提供全新的解决方案。
三、石墨烯技术的前景石墨烯技术的广泛应用,将深刻地影响人类现代科技的发展方向。
由于石墨烯具有非常高效的导电性和热导率,可以用于新型节能材料、新型锂电池、高效率的热电材料等。
除此之外,石墨烯还可以被制备成高效的催化剂和光催化剂,能够用于环保、化学工业等众多领域。
石墨烯技术将帮助解决许多现代科技所面临的挑战,具有巨大的市场潜力和发展前景。
与此同时,围绕着石墨烯技术的研究也在不断地推进。
人们正在努力探索其应用范围,开发新的石墨烯制备方法和技术。
石墨烯的可控性、可扩展性以及生产成本的降低也成为了研究重点,这将更有利于石墨烯技术的推广和工业化应用。
总之,石墨烯技术将会在未来的科技发展道路中发挥越来越重要的作用。
石墨烯具有不同于其他材料的独特优异性能,其应用领域将逐渐拓展,未来还将会有更多的惊人应用被发掘出来。
国产石墨烯应用于铅酸蓄电池的性能研究
收稿日期:2020-12-11*通信作者国产石墨烯应用于铅酸蓄电池的性能研究高鹤,王再红,陈二霞,霍玉龙,孙海涛,闫娜,黄盼盼,张萌,陈志雪*(风帆有限责任公司,河北 保定 071057)摘要:对两种国产石墨烯材料设计了不同添加量方案,并以传统炭材料添加量 0.3 % 为对比。
探究不同石墨烯添加量对单体电池 20 小时率容量、低温起动能力、充电接受能力、循环寿命等性能的影响,并对寿命终止电池进行失效分析。
实验结果表明:石墨烯 B 的添加量为 0.3 % 时电池的容量、低温性能和 17.5 % DOD 寿命综合较好。
石墨烯电池的失效模式为极板泥化和活性物质脱落。
通过改性石墨烯材料或降低充电电压可能会有效地提高电池的充电接受能力、60 ℃ 水损耗和循环寿命性能。
关键词:铅酸蓄电池;石墨烯;充电接受;水损耗;寿命;炭材料中图分类号:TM 912.1 文献标识码:B 文章编号:1006-0847(2021)03-101-05Study on the performances of domestic grapheneused in lead-acid batteriesGAO He, WANG Zaihong, CHEN Erxia, HUO Yulong, SUN Haitao,YAN Na, HUANG Panpan, ZHANG Meng, CHEN Zhixue *(Fengfan Co., Ltd., Baoding Hebei 071057, China)Abstract: Two kinds of domestic graphene materials were designed with different dosage schemes, and compared with the traditional carbon material dosage of 0.3 %. The influences of different graphene addition amounts on the performance of the battery, such as 20-hour rate capacity, low temperature starting, charge acceptance and cycle life, were explored, and the failure analysis of the battery at the end of life was carried out. The experimental results show that the capacity, low temperature performance and 17.5 % DOD life of the battery are better when the additive amount of graphene B is 0.3 %.The failure modes of graphene batteries are plate softening and active material shedding. It is possible to improve the charge acceptance capacity, 60 ℃ water consumption and cycle life performance of the battery by modifying the graphene material or reducing the charging voltage.Keywords: lead-acid battery; graphene; charge acceptance; water loss; life; carbon material 0 引言石墨烯是目前发现的厚度最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,因此受到锂离子电池及铅酸蓄电池领域的青睐。
石墨烯基铅酸电池
石墨烯基铅酸电池石墨烯基铅酸电池是一种新型的电池技术,它将石墨烯材料与传统的铅酸电池相结合,具有很高的能量密度和较长的使用寿命。
本文将介绍石墨烯基铅酸电池的原理、特点以及在实际应用中的潜在优势。
石墨烯是一种由碳原子构成的单层蜂窝状结构材料,具有出色的导电性、热导性和机械强度。
将石墨烯与铅酸电池中的正极材料铅酸结合,可以提高电池的性能。
石墨烯基铅酸电池的正极材料采用石墨烯复合材料,通过将石墨烯与铅酸进行复合,使得电池的能量密度得到提高,同时也提高了电池的循环寿命。
石墨烯基铅酸电池具有以下几个特点:石墨烯基铅酸电池的能量密度较高。
由于石墨烯具有出色的导电性,可以提高电池的储能能力,使得电池在单位体积内可以储存更多的能量。
这对于电池在电动汽车、储能系统等领域的应用具有重要意义。
石墨烯基铅酸电池的循环寿命较长。
传统的铅酸电池在长时间使用后容易出现极板硫化、极板脱落等问题,导致电池性能下降。
而石墨烯具有较高的机械强度和化学稳定性,可以有效地抑制这些问题的发生,延长电池的使用寿命。
石墨烯基铅酸电池还具有较快的充放电速度。
由于石墨烯的高导电性,电池在充放电过程中的电子传输速率更快,从而提高了电池的充放电效率。
这对于电动汽车等需要频繁充放电的应用来说,具有重要的意义。
石墨烯基铅酸电池在实际应用中具有潜在的优势。
首先,它可以作为传统铅酸电池的替代品,提供更高能量密度和更长的使用寿命,从而提高电动汽车的续航里程和使用寿命。
其次,石墨烯基铅酸电池还可以应用于储能系统,解决可再生能源波动性大的问题,提高能源利用效率。
此外,石墨烯基铅酸电池还可以应用于电子设备等领域,提供更高的电池性能和更长的使用寿命。
石墨烯基铅酸电池是一种具有很高潜力的新型电池技术。
通过将石墨烯与铅酸电池相结合,可以提高电池的能量密度、循环寿命和充放电速度。
在实际应用中,石墨烯基铅酸电池具有广阔的应用前景,可以应用于电动汽车、储能系统等领域,为人们的生活提供更便利、高效的能源解决方案。
石墨烯/硫酸铅复合材料的制备及其在铅酸电池中的电化学性能
S h e e t s Co mp o s i t e s a s An o d e Ma t e r i a l s f o r L e a d Ac i d Ba t t e r y
MA J i n g — L i a n g W ANG Di a n — L o n g , C HEN F e i F ANG Mi n g - Xu e
me t h o d .T h e c o mp o s i t e wa s u s e d a s a n e g a t i v e a c t i v e ma t e i r a l f o r l e a d a c i d b a t t e r y .C o mp a r e d wi t h p u r e l e a d s u l f a t e e l e c t r o d e s , t h e c o mp o s i t e e l e c t r o d e s d i s p l a y h i g h e r s p e c i i f c c a p a c i t y a n d r e c h a r g e a b l e p e f r o r ma n c e u n d e r
D OI : 1 0 . 3 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 0 0 1 - 4 8 6 1 . 2 0 1 3 . 0 0 . 2 5 2
S y n t h e s i s a n d C h a r a c t e r i z a t i o n o f L e a d S u l f a t e / Gr a p h e n e N a n o
( S c h o o l o f C h e m i c a l E n g i n e e r i n g a n d T e c h n o l o g y , Ha r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y , Ha r b i n , He i l o n g ia f n g 1 5 0 0 0 1 , C h i n a ) ( 。 T i nn a e n g G r o u p , S h u y a n g , J i ng a s u 2 2 3 6 0 0 , C h i n a )
石墨烯在能源领域中的应用及发展趋势
石墨烯在能源领域中的应用及发展趋势石墨烯是一种新型的材料,它是由碳原子形成的二维点阵结构,具有非常优异的物理、化学和机械性质。
作为一种极薄的膜材料,石墨烯在过去几年中引起了科学界和工业界的广泛关注。
石墨烯的应用领域非常广泛,其中能源领域是石墨烯应用的主要方向之一。
一、石墨烯在能源领域中的应用1. 太阳能电池石墨烯作为导电性能极强的材料,可以作为太阳能电池的电极材料。
石墨烯的导电性能比传统的电极材料如二氧化钛和铂更好,这意味着太阳能电池可以更高效地转换太阳能。
2. 锂离子电池石墨烯具有非常高的比表面积和导电性能,这使它成为锂离子电池的理想电极材料。
石墨烯作为锂离子电池的电极材料,可以大大提高电池的能量密度和充电速度。
3. 超级电容器石墨烯可以制成超级电容器的电极材料,它具有非常高的电容量和循环稳定性。
这使得超级电容器可以具有更高的能量密度和更长的使用寿命。
4. 储氢材料石墨烯可以制成储氢材料,它具有很强的吸氢性能。
石墨烯作为储氢材料可以在氢燃料电池、储氢罐等领域中发挥重要作用。
二、石墨烯在能源领域中的发展趋势石墨烯在能源领域中的应用正在不断拓展和深入。
未来几年里,石墨烯在以下几个方面会得到进一步发展:1. 石墨烯太阳能电池的商业化应用目前,石墨烯太阳能电池还未广泛商业化应用。
但是,石墨烯太阳能电池具有明显的优势:高效转换率、良好的耐候性及长寿命等,这使得它具有广泛的市场前景。
未来几年里,石墨烯太阳能电池的商业化应用将会逐步扩展。
2. 石墨烯锂离子电池的进一步提升现有的锂离子电池存在能量密度低、寿命短等缺陷,这限制了锂离子电池在电动汽车、便携式电子产品等领域的应用。
石墨烯作为锂离子电池的电极材料,可以解决这些问题。
未来几年,石墨烯锂离子电池的能量密度和循环寿命会继续提高,使得锂离子电池具有更广泛的应用前景。
3. 石墨烯超级电容器的应用扩展超级电容器作为一种高性能储能设备,具有很强的市场需求。
石墨烯作为超级电容器的电极材料,可以大大提高电容量和充电速度。
石墨烯对阀控式铅酸蓄电池循环性能的影响研究
石墨烯对阀控式铅酸蓄电池循环性能的影响研究范娜;孔德龙;李现红;孙常慧;李恒;张波【摘要】本文研究了石墨烯对阀控式铅酸蓄电池循环性能的影响。
研究表明在负极铅膏中添加石墨烯可显著提高电池的循环稳定性,延长电池的循环寿命。
负极铅膏中石墨烯所占质量分数为0.25%、0.5%的电池的循环寿命分别是参比电池的1.78倍和2.98倍。
利用 SEM、XRD对化成后和循环寿命结束后电池的负极板活性物质的结构及物相进行表征,结果表明石墨烯可有效地对负极板的结构起到支撑作用,使负极活性物质呈现多孔性结构,该多孔结构在循环过程中可有效地减缓负极板的硫酸盐化进程,延长电池的寿命。
%The inlfuences of graphene on the cycling performance of valve regulated lead-acid batteries were researched in this paper. Graphene added in negative materials could remarkably enhance the cycling stability and prolong the cycle life of valve regulated lead-acid batteries. The cycle life of the batteries with 0.25 wt% and 0.5 wt% graphene are longer by 1.78 and 2.98 times than that of the reference batteries respectively. The structures and phases of the active materials from negative plate after formation and at the end of cycle were characterized by SEM and XRD. The analysis proved that graphene can effectively support the structures of negative plates. Therefore the active materials exhibit porous structures which can effectively retard the sulfation process of negative plates and extend cycle-life of lead-acid batteries.【期刊名称】《蓄电池》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P201-205)【关键词】石墨烯;阀控式铅酸蓄电池;负极铅膏;循环寿命;硫酸盐化;炭材料;多孔性结构;活性物质利用率;导电网络【作者】范娜;孔德龙;李现红;孙常慧;李恒;张波【作者单位】山东圣阳电源股份有限公司,山东曲阜 273100; 中国科学技术大学,安徽合肥 230026;山东圣阳电源股份有限公司,山东曲阜 273100;山东圣阳电源股份有限公司,山东曲阜 273100;中国科学技术大学,安徽合肥 230026;山东圣阳电源股份有限公司,山东曲阜 273100;山东圣阳电源股份有限公司,山东曲阜273100【正文语种】中文【中图分类】TM912.1许多研究证实,炭材料作为添加剂添加到负极活性物质中,能显著地阻止负极板的硫酸盐化进程,从而延长铅酸蓄电池的使用寿命[1-4]。
石墨烯行业报告
石墨烯行业报告石墨烯是一种新型的碳材料,具有独特的结构和性能,被誉为21世纪的“黑金”。
自2004年被发现以来,石墨烯已经引起了全球范围内的广泛关注,被认为是未来科技领域的重要突破之一。
本报告将对石墨烯行业的发展现状、市场规模、应用领域以及未来发展趋势进行深入分析。
1. 石墨烯行业的发展现状。
石墨烯作为一种新兴材料,其研发和产业化进程仍处于起步阶段。
目前,全球范围内的石墨烯产业主要集中在美国、英国、中国等国家和地区。
在研发方面,各国科研机构和企业纷纷投入大量资金和人力资源进行石墨烯的研究,取得了一系列重要的科研成果。
在产业化方面,石墨烯的商业化应用仍面临诸多挑战,但也取得了一些进展。
2. 石墨烯行业的市场规模。
随着石墨烯技术的不断成熟,石墨烯市场规模逐渐扩大。
据统计,2019年全球石墨烯市场规模达到了约2.5亿美元,预计未来几年将保持较快的增长速度。
石墨烯在电子、材料、能源、医疗等领域的应用需求不断增加,为石墨烯市场的扩大提供了有力支撑。
3. 石墨烯行业的应用领域。
石墨烯具有优异的导电、导热、机械强度等性能,被广泛应用于电子器件、材料改性、能源存储、生物医药等领域。
在电子器件方面,石墨烯可以制备出高性能的柔性显示屏、传感器、光伏电池等产品;在材料改性方面,石墨烯可以提高材料的强度、导热性和阻燃性能;在能源存储方面,石墨烯可以制备出高性能的锂离子电池、超级电容器等产品;在生物医药方面,石墨烯可以用于药物输送、诊断成像等应用。
4. 石墨烯行业的未来发展趋势。
未来,石墨烯行业将继续保持快速发展的态势。
随着石墨烯技术的不断进步,石墨烯的成本将进一步降低,应用领域将进一步拓展。
同时,石墨烯与其他材料的复合应用也将成为未来的发展趋势,为石墨烯行业带来新的增长点。
此外,政府的支持政策和产业链的完善也将促进石墨烯行业的健康发展。
综上所述,石墨烯作为一种新型材料,具有巨大的发展潜力。
随着技术的不断进步和市场的不断扩大,石墨烯行业将迎来更加广阔的发展空间。
石墨烯在铅酸蓄电池正极中的应用
0 引言
相对于备用电池,应用于电动自行车、电动三 轮车和电动汽车中的动力电池的使用条件和使用环 境相对恶劣,且对电池循环性能要求高。客户对此 类电池退货的主要原因是容量不足和单只落后。除
此之外,电池失水和鼓壳也是重要的因素。笔者在 对此类电池进行循环寿命试验过程中发现,充放电 过程中电池温度呈周期性变化,尤其是在充电阶段 温度升高更为明显。这会导致电池失水过多,电池 内部腐蚀加剧。
1 电池在循环过程中的发热
收稿日期:2019-03-13 290 2019 No.6 Vo1.56
பைடு நூலகம்
1.1 循环放充电过程中电池温度升高 图 1 是 6-DZM-30 电动三轮车电池进行第 10
次寿命循环时的试验结果。电池以 2 小时率放电电
交流与探讨
流(15 A)放电到 10.5 V,然后再以限流(5 A) 恒压(14.7 V)充电到电流小于 0.03C(即 0.9 A, 约 7 h),然后电池进入恒压(13.8 V)涓流充电状 态。试验过程中用温度记录仪对电池外壁中心进行 温度数据采集,同时记录电池的放电和充电电流。 从图 1 可以看出,电池温度在 2 小时率放电阶段有 约为 1.3 ℃ 的上升幅度,而在充电阶段有约 3.2 ℃ 的上升幅度。尽管由于充电时间较长,电池有足够 的时间散热,但是仍旧是充电过程中的温升较为明 显。由此可见,电池温度上升主要是由充电引起 的。此时环境温度约 29 ℃,电池充放电循环使电 池最高约有近 5 ℃ 的温升,电池之间约有 20 mm 的间隙,而且空间为开放型。如果循环充放电不断 地进行,电池的温度就会继续上升。如果电池放置 在密封的电池箱内,空气不流通,温升可能会超过 10 ℃。 1.2 电池温度升高的原因
由此可以看出,放电能量只占了充入能量 86.4 %, 能量损失达到了 13.6 %,其中正极能量损耗占到 了 10.0 %,负极为 3.4 %,正极能耗是负极的近 3 倍。这主要是欧姆内阻、电极极化和副反应水的分 解造成的。图 3 中 A 区即为正极的放电与充电能量 损耗,B 区为负极放电与充电能量损耗,C 区为 电池充电量超出放电量的能量损耗。基本上 A、B 区的能量消耗是由于电位偏离造成的,主要原因 是欧姆极化和化学极化,活性物质颗粒之间存在 电阻,硫酸扩散到反应区域的速度受到限制等。C 区的能量损耗主要是由于充电时水的分解造成了充 电量多于放电量。此部分能量一部分用于分解水生 成了氢气和氧气,另一部分则是正极上析出的氧气 在负极上复合产生了热量。因为水分解在达到一定 电压时就开始,也就是在 A 区和 B 区的充电后期 就已经开始了,所以 C 区与 A、B 区之间没有明显 的界限。
石墨烯铅酸电池原理
石墨烯铅酸电池原理
嘿,朋友们!今天咱来聊聊石墨烯铅酸电池原理。
这玩意儿啊,就好像是电池世界里的一位厉害角色!
你想想看,铅酸电池咱都知道,那是很常见的啦。
但是加上了石墨烯,这可就大不一样喽!石墨烯啊,就像是给铅酸电池这个“大力士”穿上了一件超级酷炫的铠甲。
咱平常骑的电动车,很多用的就是铅酸电池。
那石墨烯铅酸电池呢,就好比是铅酸电池的升级版。
它的性能变得更厉害啦!为啥这么说呢?因为石墨烯有着超级棒的导电性和导热性。
就好像是一条道路,本来普普通通的,走起来也还行。
但突然给它拓宽了,还铺上了光滑的路面,那车子跑起来不就更顺畅更快了嘛!石墨烯就是这样,让电池里的电子能更快速地跑来跑去,那电池的效率不就大大提高了嘛!
而且哦,石墨烯铅酸电池还有着更长的使用寿命呢!这就好像是一个人,本来身体还不错,现在又学会了养生之道,那自然就更健康长寿啦!它能承受更多次的充放电循环,可耐用了呢!
你说这石墨烯铅酸电池是不是很神奇?咱生活里要是都用上这样的电池,那得多方便啊!电动车能跑更远,各种电器设备也能更持久地工作。
那它到底是怎么做到这些的呢?其实就是石墨烯的那些神奇特性在发挥作用呀!它和铅酸电池完美结合,产生了奇妙的化学反应。
这可不是随便什么东西都能做到的哦!
你再想想,如果没有石墨烯的加入,那铅酸电池可能就还是那个普普通通的样子。
但有了石墨烯,就像是给它注入了一股强大的力量,让它变得与众不同啦!
所以啊,石墨烯铅酸电池原理可真是个有趣又重要的东西呢!咱可得好好了解了解,说不定以后咱的生活都离不开它啦!这就是科技的魅力呀,总是能给我们带来惊喜和便利。
不是吗?。
石墨烯的应用前景及未来发展
石墨烯的应用前景及未来发展石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维材料,具有高度的力学强度、导电性和热传导性等特性,被誉为“二十一世纪的奇迹材料”。
自2004年被发现以来,石墨烯在诸多领域取得了重大突破,未来其应用前景更为广阔。
本文将探讨石墨烯在能源、环保、医疗、电子、材料五大领域的应用前景及未来发展。
一、能源领域石墨烯在能源领域的应用主要包括太阳能电池、储能材料、燃料电池等方面。
石墨烯的高导电性和良好的导热性使其成为制作高效太阳能电池的材料之一。
同时,石墨烯的大表面积和高比表面积使其成为制作高效储能材料的理想选择。
另外,在燃料电池中,石墨烯的导电性和热传导性可以优化燃料电池的性能,并延长其使用寿命,具有重要应用价值。
二、环保领域石墨烯在环保领域的应用主要包括污染物检测、废水处理等方面。
由于其极高的表面积和出色的电化学性能,石墨烯可以作为高灵敏的传感器材料,配合其与不同物质之间的化学及生物相互作用,可以检测并分析各种污染物质。
同时,利用石墨烯的过滤功能和分离性能,可以将废水中的杂质进行有效去除和分离,使得废水得到有效治理和再利用。
三、医疗领域石墨烯在医疗领域的应用主要包括智能药物输送、生物成像、医疗纳米材料等方面。
具有高度特异性和生物相容性的石墨烯纳米材料可以作为新型药物输送系统,帮助药物在体内更加准确地定位和释放。
此外,基于石墨烯材料的荧光探针可以在疾病检测和生物成像方面发挥重要作用,实现常规影像诊断的超越。
四、电子领域石墨烯在电子领域的应用主要包括电子器件、柔性电子等方面。
石墨烯具有较高的电子迁移率以及极薄的厚度,这些特点使其成为制作高性能电子器件的理想材料。
同时,石墨烯的柔性性使其适用于制作柔性电子,为可穿戴显示、柔性传感器等领域带来了新的发展机遇。
五、材料领域石墨烯在材料领域的应用主要包括复合材料、涂层材料等方面。
将石墨烯纳入复合材料中,可以显著提高其性能,并拓展其应用范围。
例如,将石墨烯与基板材料复合,可以提高基板的力学强度和耐磨性,同时还可以提高复合材料的导电性和导热性。
石墨烯铅酸电池
石墨烯铅酸电池是一种新型的电池,它使用了石墨烯作为电极材料,替代了传统铅酸电池中的铅基电极。
石墨烯具有优异的电导性和承载能力,可以提高电池的能量密度和循环寿命。
这种电池还具有低污染、高安全性和低成本等优点。
目前石墨烯铅酸电池的研究和开发仍在持续进行中。
石墨烯铅酸电池的研究和开发主要集中在提高其能量密度和循环寿命上。
在铅酸电池中,电极材料的循环寿命是一个重要的限制因素,而石墨烯具有优异的电导性和承载能力,可以有效提高电池的循环寿命。
此外,石墨烯铅酸电池还可以通过提高电极材料的表面积来提高能量密度。
石墨烯铅酸电池还具有低污染、高安全性和低成本等优点。
铅酸电池在使用过程中会产生大量的废弃物,而石墨烯铅酸电池则可以减少这种污染。
此外,石墨烯铅酸电池的安全性也很高,因为它不含有毒性元素铅。
石墨烯铅酸电池目前尚未大规模生产,主要是因为其高昂的生产成本。
但是随着石墨烯生产技术的不断提高和成本的降低,石墨烯铅酸电池未来可能成为一种重要的储能技术。
浅谈石墨在储能用铅酸蓄电池负板中的应用
浅谈石墨在储能用铅酸蓄电池负板中的应用发布时间:2022-11-27T08:22:58.663Z 来源:《科技新时代》2022年15期作者:于维泉[导读] 经过近几十年来的发展和应用,储能系列电池不只是单纯作为储备能源来使用,于维泉烟台市标准计量检验检测中心 264003摘要:经过近几十年来的发展和应用,储能系列电池不只是单纯作为储备能源来使用,已经扩展到各个领域,很多情况下是作为一种能量提供源来使用,诸如太阳能路灯、电信备用电源、家用供电能源等等。
在这种发展趋势下,对储能系列电池的性能要求会越来越高。
在国内生产最早、应用最广的储能系列电池负极配方大都是以铅粉、硫酸、水、石墨、乙炔黑、木素、腐植酸、硫酸钡等膨胀剂以一定的质量比混合。
这也是较成熟、传统的铅酸蓄电池的负极铅膏工艺。
不同的添加剂对电池性能的影响不同。
单就石墨来说,它可以使极板孔隙率得到大幅提高,对电池低温性能、放电容量,均有一定的影响。
但是,随着石墨在铅膏中含量的变化,极板的表观、电池容量、低温性能、循环性能均有明显的区别。
关键词:石墨;储能电池;负板;应用;引言铅酸蓄电池是世界上广泛使用的化学电源,具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广等优点,故被广泛应用于机动车、船舶、通讯设备中。
出于腐蚀、钝化的原因,铅蓄电池在使用2~4年后就需要更换,我国每年从机动车、船舶替换的铅蓄电池数量多达数十万个,且每年以7%的速率增长。
随着大量废电池的产生,其中蕴含的回收价值也逐渐显现。
铅酸蓄电池报废后,其中的硫酸仍具有较高的酸度,浓度一般为15%~20%,但因含有大量的杂质,需经处理后方可回收再利用。
1材料和电池的制备SCG材料制备:由阳离子交换树脂热解制备,换句话说,清洗阳离子交换树脂后,样品用镍盐溶液完全浸渍,然后清洗干燥,置于高浓度KOH/乙醇溶液中,取代80oC用于剥离干燥后得到scg材料。
制备负性铅面糊:先将碳添加剂、腐植酸、硫酸钠和baryum硫酸盐装入一定量的乙醇,经搅拌超声波处理后得到混合悬浮体和氧化铅粉干燥后得到混合铅粉,加入离子水和硫酸溶液(1.4g ml-1)以正确混合和调节添加水量,控制含铅乳膏的视觉密度在4.3 ~ 4.4之间,得到铅酸蓄电池的负铅乳膏。
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石墨烯在铅酸电池行业发展分析(一)
一、铅酸电池简介
铅酸蓄电池是发展历史最为悠久的二次电池,是世界上第一个商业化应用的可再充电池,自1859年法国物理学家Gaston Plante(普兰特)发明以来,已经历了150多年的发展历程。
铅酸蓄电池已经发展成为世界上产量最大的电池产品,生产量占电池行业总量的50%,占充电电池的70%,即便是欧美日等世界上最发达的国家和地区,至今也仍大量生产和使用铅酸蓄电池。
铅酸电池的电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。
放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。
分为排气式蓄电池和免维护铅酸电池。
电池主要由管式正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、极柱、注液盖等组成。
排气式蓄电池的电极是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。
主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。
老式普通蓄电池一般寿命在2年左右,而且需定期检查电解液的高度并添加蒸馏水。
不过随着科技的发展,铅酸蓄电池的寿命变得更长而且维护也更简单了。
图铅酸电池结构示意图
铅酸蓄电池由于其安全稳定、性价比高等优点,在电池领域占据较高的市场份额,并被广泛应用于汽车启动、通信领域、动力电池与储能电池等领域。
有分
析认为,铅酸蓄电池将在行业不断升级和下游需求扩大双重驱动下,保持一定增长幅度,未来10年内铅酸蓄电池仍将是电池市场的主流。
铅酸蓄电池行业是典型的高耗能、高污染行业,生产过程中,电能消耗很高,也会带来铅尘、铅烟、酸性含铅废水、酸雾、废渣等排放。
全球铅酸蓄电池生产重心由发达国家不断转移至发展中国家。
中国占全球铅酸电池产量比重,已从2010年的35%上升至2015年42%,中国铅酸电池产业发展情况对全球具有重大影响。
2015年全球铅酸蓄电池需求为49482万KVA,同比增长3.5%,中国需求增速放缓,全球除中国以外地区保持2-3%左右的平均增幅。
随着2015年以来,中国加强了对铅酸电池的环保整顿,以及锂电池对铅酸电池的替代效应,预计未来全球铅酸电池增速将随同中国一起走低,预计未来全球铅酸电池需求增速将稳定在2-3%之间。
目前国内铅酸蓄电池企业共2000余家,其中产值超过20亿元的企业约10家左右,超过1亿元的企业约260家,整个行业的集中度非常分散,远远低于美国、日本等国家。
随着环保部下发的《关于加强铅蓄电池及再生铅行业污染防治工作的通知》以及工信部出台的《铅酸电池行业准入条件》的出台,未来3年将有2/3落后产能被淘汰,铅酸蓄电池的厂商将由2000家减少到不会超过300家,行业集中度正在提高。
近十年来,我国铅酸蓄电池行业逐渐从一个规模小、制造技术落后的低端产业,发展成为拥有2000家企业、总产值达1700亿元的大产业。
权威数据表明,目前中国产量占世界总量的三分之一。
目前该产业以中小企业为主,形成以浙、闽、粤等经济发达地区为产业集中区的格局。
二、石墨烯-铅酸电池行业的应用
石墨烯为近年来发现的新型材料,虽然其优异的性能引起了各领域的广泛关注,但是其应用尚处干研究阶段。
石墨烯在铅酸蓄电池领域的应用属于初始阶段,但是其对铅酸电池性能的影响已经不可忽视。
早在1998年,胡法竹就研究了不同石墨种类在不同放电率时及其粒度对铅酸池活性物质利用率的影响。
近年来对炭材料加入铅酸电池负极对铅酸电池性能的影响研究发现,炭材料的加入能够提高电池负极的导电性,限制硫酸铅晶体颗粒的生长,有利于易溶解
小颗粒硫酸铅的形成,在高倍率放电状态下,促进硫酸溶液更容易且更深地渗透入负极活性物质中,从而提高铅酸电池在高倍率部分荷电态(HRPSoC)的循环寿命。
炭材料的导电性取决于石墨化程度,石墨烯对铅酸电池性能影响的研究也在渐渐兴起。
2006年Lam等人将炭材料加入到铅酸电池负极制备出了具有很高充放电接受能力和循环寿命的铅炭超级电池,掀起了研究炭材料在铅酸电池负极应用的热潮,具有特殊层状结构的石墨也引起了人们的广泛关注。
马荆亮等人采用氧化还原法制备石墨烯,将得到的石墨烯与Pb(CH3COO)2·3H2O混合,在蒸馏水中,常温常压下超声96h,之后过滤加入稀硫酸浸泡12h得到硫酸铅/石墨烯混合物。
将复合物在50℃下干燥,加入铅酸电池的负极。
研究发现电池在以100、200和300mA·g-1电流密度放电时纯硫酸铅的平均放电比容量分别为49、5和0.5 mAh·g-1,而硫酸铅/石墨烯复合材料的平均电容则能达到110、94和69mAh·g-1。
最近,Tateishi等人以天然石墨粉为原料,采用Hummer法制备氧化石墨烯并将其制成氧化石墨烯纸,石墨烯纸在铅酸电池中起到电解液的作用,将铅粉、水、硫酸、木质素等各按照一定质量分数混合成铅膏加入到氧化石墨烯与铅板之间,在充放电过程中石墨烯纸起到了质子导体的作用,其质子传导的电阻率为10-2Ω。
综上所述,加入石墨烯能够明显地提高铅酸电池的充放电接受能力和电容,能有效地抑制负极硫酸铅晶体的生长,提高电池的循环寿命等,石墨烯代替电解液可提高电池的初始容量。
但是目前对石墨烯在铅酸电池中作用机理的研究还在继续进行,石墨烯的比表面积、粒径等对电池性能的影响,如何有效解决析氢问题,如何制备性能优异的石墨烯铅酸电池等同题还需进一步的研究。
注:本文由中国石墨烯产业技术创新战略联盟原创,转载请注明出处!。