石墨烯能源领域应用解决方案

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上海烯望材料科技有限公司虽成立时间不久,但其技术研发团队具有多年的石墨烯制备和应用研发经验,尤其是石墨烯材料在能源领域的应用。目前,我们已经针对锂离子电池在运行过程中遇到的多种问题进行了研究并设计出了有效的解决方法。根据不同制备方法获得的石墨烯材料的具体性能,合理地针对性地应用于锂离子电池和超级电容器的各个部分能显著的提升电池的整体性能;同时我们也可以根据客户在能源领域遇到的具体问题和面临的具体需求开发相应的石墨烯材料和提供相关的解决方案。享有的成熟的石墨烯能源应用产品包括锂离子电池正极导电剂、石墨烯硅包覆材料、石墨烯硅三维结构复合材料、石墨烯硅原位聚合法复合材料、石墨负极材料生产方案、石墨烯生产线设计与建设等,可大幅度改善锂离子电池正极离子电子传输性能,解决硅材料在充放电过程中导电性差、体积膨胀和严重的SEI膜问题,提供完整高效的锂电池用石墨烯和石墨的生产制备工艺和生产线。


石墨烯能源领域应用解决方案


一、 电池和超容用石墨烯导电剂生产线

主要内容:基于石墨烯在电池中的应用需求,针对不同的电池体系,选取合适的石墨烯材料和石墨烯的添加方式,解决石墨烯添加入电池材料后所面临的问题。公司根据石墨烯在电池中的添加情况开发出了石墨烯导电添加剂,包括石墨烯的水性导电添加剂和油性的石墨烯导电添加,基于不同的石墨烯种类,所得的石墨烯导电添加剂浓度、导电性等都会有所不同。公司目前可以自主研发设计每日数十公斤级的完整的石墨烯生产线,甚至更加大型的全套石墨烯生产线,包括从石墨原材料开始进行剥离,获得高导电的石墨烯材料,生产线同时也很好的解决了在生产过程中环保,废水废液处理问题;接着顺势的进行石墨烯导电剂的制备,整个产线从头到尾无间断,相应的设备功耗和产率紧密配合完整。

解决方案模式:公司可根据客户生产规模和材料性能的需求,选择合适的石墨烯材料和制备工艺,而后对应相应的生产量需求,开发对应的生产线。整个生产线设计和建设完全由烯望公司自主完成,历时约为3-6个月,完成全套生产线建设和后期进行对操作人员进行全面的培训。目前,烯望公司已经在与大型央企合作,为对方提供相应的石墨烯导电剂生产线,积累了非常丰富的经验,拥有了完善的生产线开发工艺和建设的设计方案,在同行业内相比,我们建设的生产线配套最合理、建设和设计时效最快,后期部分调控性能更便捷。

 

石墨烯能源领域应用解决方案


二、 硅碳负极材料

主要内容:新能源领域快速发展,带动了对储能性能更高的要求,而目前最主流的储能产品仍是以石墨为负极的锂离子电池,而石墨储能的比容量极限为372mAh/g,已很难满足高容量需求。相比较而言,硅基材料用于锂离子电池中可发挥的比容量为石墨的10倍,是未来最有希望替代石墨,成为高比能锂离子电池的材料。而硅材料本身的导电性很差、嵌脱锂过程中体积变化大、形成固体电解质界面膜严重,这些性能最终会导致材料容量快速衰减,循环性能无法满足实际需求。根据硅系列材料在锂离子电池应用中存在的问题,结合石墨烯材料自身高导电,高导热以及超大比表面积的优势,针对不同的电池体系,选取合适的石墨烯材料,并以一定的方式进行复合,制成石墨烯基硅碳复合材料。

解决方案模式:公司目前已开发出多种针对不同电池体系的石墨烯导电剂,并具有多年的石墨烯基硅碳负极复合经验,可以快速的为不同硅材料进行石墨烯的复合以解决相应的问题,开发出高比能高循环性能的硅碳负极材料。在这个方面上海烯望材料公司可以与下游正负极材料生产厂家、电芯制造厂家、新能源动力电池应用车企等公司合作,帮助下游企业解决现有新能源硅碳负极材料遇到的问题、受下游企业委托进行技术开发和转让,或者共同合作开发新型高性能硅碳负极材料。另外,公司具备规模化制备石墨烯及石墨烯导电剂能力,有建设石墨烯生产线的实力,可以为上下游企业提供石墨烯材料生产线的设计建设方案、提供吨级石墨烯原材料和石墨烯导电剂,以及开发企业需求的硅碳负极材料,提供石墨烯导入硅基体系技术方案和规模化制备工艺,提供石墨烯基硅碳负极材料,可共同组建研发团队和项目合作团队,后期可以共同组建公司,开发硅碳负极材料产品。


三、 超大比表面积碳材料

主要内容:理想的石墨烯材料的比表面积为2630 m2 g-1,高的比表面积导致石墨烯材料宏观形貌特别蓬松,非常轻,用于下游应用领域,只需小的添加量即可实现性能较大幅度的改善。而一般采用化学法制备的石墨烯材料,由于制备工艺与使用原材料的关系,其比表面积很难达到高的值,一般市场上的石墨烯比表面积为100-600 m2 g-1范围居多,开发超过1000 m2 g-1比表面积的石墨烯材料非常困难。目前公司已研发出了全新的石墨烯制备技术,可以制备出比表面积超过1000 m2 g-1的超大比表面积石墨烯及其他大比表面积的碳材料。所制备的超大比表面积材料可用于锂电池超级电容器电极,提高嵌锂的量,也可以用于硅碳负极中,包覆硅纳米颗粒或者构建三维导电网络结构,有效的限制硅材料的体积膨胀和固体电解质界面膜的反复生成和破裂,增加电极的导电性,从而提高电池整体性能。另外,由于我们开发的这种石墨烯材料除比表面积大以外,还具有高的导电性能,可以用于作为锂离子电池正极的导电剂,从而减少整体重量,提高比容量,获得优异的性能。

解决方案模式:烯望诚挚与下游有需求公司合作,为对方提供我们自主开发的超大比表面积的石墨烯及其他碳材料,按照对方的需求量,提供足够的产品供应。我们也乐意接受客户委托开发相应比表面积的石墨烯材料或者更高比表面积的材料,同时,也可以为委托客户建立大规模石墨烯制备的生产线,定制化的提供全套的石墨烯制备技术方案和工艺、设计完整的超大比表面积石墨烯及碳材料的生产线。我们也更希望能跟客户一起深入合作,共同建立超大比表面积的生产线,生产吨级石墨烯材料和其他碳材料,并深入的开发下游应用产品,共同开拓下游产品市场,让现有的材料发挥更大经济效益和社会效益。



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