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【干货】起底石墨提纯5大工艺及进展

来源:未知   作者:admin    发布时间: 2018-08-07 20:20   浏览:

【干货】起底石墨提纯5大工艺及进展

  广汽新能源技术中心主任许俊海表示,“我们现在的电池系统仍然保留温控系统,一定程度上增加电池重量,降低能量密度。但随着电池散热效果的提升,一旦去掉温控系统,电池能量密度会越级到一个新高度。”更为关键的一点,随着新技术应用,汽车企业能够腾出精力,关注以前关注不到的地方,尤其是电池的功能安全。许俊海口中的“新技术”就包含有石墨烯。

  广汽研究院石墨烯应用研究创新工作站副首席专家毛文峰博士告诉记者,石墨烯只是一种添加剂。石墨烯与电池的关系,就像是调味料与菜品原料之间的关系。炒菜时,放点鸡精,可以提鲜,但不能放多,放多了,菜反而不好吃了。同样道理,在提升能量密度上,起到决定作用的还是电池本体,而非石墨烯这个添加剂。

  石墨是一种重要的资源性非金属矿物,石墨具有良好的抗腐蚀、抗辐射、导电、导热、自润滑、耐高低温等性能,在国民经济发展、科技现代化和国防建设中有着重要的战略支撑作用,已被美国及其他许多国家列为国家的战略资源。石墨及其制品是现代高温、高压、高速工业以及现代生物、信息、能源的基础原材料,也是现代高新技术产业的关键材料和多功能环保材料,更是核能、航空航天、国防军事领域(如原子堆中的减速剂、光电对抗中的隐身材料、攻击敌方电力系统的石墨炸弹等)不可或缺的战略材料。

  随着新能源汽车的全面提速,三种技术路线之间的淘汰赛已经分出胜负,磷酸铁锂和钛酸铁锂逐渐掉队,三元锂电池单独领跑。

  专家表示,石墨烯在汽车电池上应用,填补了石墨烯高端应用的空白。种种迹象表明,在“电池+石墨烯”上,中国处于世界的最前端,而广州又走在中国的前列。这不仅因为中国是全球最大汽车市场,同时也是最大新能源汽车市场,市场和消费需求摆在那里。

  将石墨原料加工成石墨材料,从技术上首先必须对其提纯,而后再根据所应用的领域在粒度、形貌或性能上进行加工。石墨提纯质量的高低决定着石墨材料的使用特性和综合性能,石墨纯度越高,应用价值越高。不管是用于人造金刚石的原料、锂离子电池的阴极材料、燃料电池的双极材料、密封、导热的柔性石墨材料,还是用于航空航天、国防、核工业的特殊石墨材料,都要求石墨的纯度为含碳 99%~99.99%,甚至更高。

  走出“能量密度”的误区之后,近年来石墨烯在电池实验室的研发就陆续有了进展。华为将石墨烯应用在手机电池上,主要侧重散热,发挥石墨烯优秀的导热性能。比亚迪使用石墨烯,用于提升汽车电池的功率密度。功率密度和能量密度是截然不同的指标,前者决定纯电动车百公里加速度,后者决定纯电动车的续航里程。而毛文峰和他的团队,将主要研究方向聚焦在快速充放电上,也就是提升电池的充放电速率。“不能简单地换算,但在实验室里,电池电芯加入石墨烯后,充放电效率会有显著的提升。”

  目前石墨烯在手机上运用最广泛的恐怕还是被当作散热涂层,但是不少厂商已经在准备石墨烯电池了,而华为就是其中一员,其在石墨烯技术上储备也是也颇丰。具体来说,年底发布的Magic二代就将搭载石墨烯电池,不过具体方案来自哪家还不清楚,极有可能是华为自己研发的记过。

  之前华为承认过荣耀Magic二代,并表示这是他们今年最吓人的一款手机,主要是内置了许多黑科技,从产业链曝光的消息来看,Magic二代已经在准备当中,其屏占比将达到94.98%,接近官方说的95%。

  被称为“黑金”的石墨烯,在实验室的研发近年有了突破性的进展。汽车电池电芯加入石墨烯后,充放电效率会有显著的提升。专家表示,石墨烯在汽车电池上应用,填补了石墨烯高端应用的空白。而这种基于“电池+石墨烯”的快充技术不会停留在实验室,短则三年,长则五年便将走进市场,搭载在新能源汽车上。

  作为国内云端Office第一品牌,自2014年创办以来,石墨文档就一直致力于改变每个人的工作方式。通过云端技术,石墨文档打通了办公中必然存在的内容生产与团队协作两大核心场景,实现多人多端在线协作,实时同步便捷分享、云端存储、项目管理等功能,避免了传统Office办公中存在的文件丢失、沟通流程复杂、管理混乱等问题,提高了办公效率。

  有人会说,20分钟与5分钟没有太大区别,不就多等15分钟吗?我们来设想一下:为一辆纯电动车充电,到达充电桩时发现前面排着两辆车:假如快充需要20分钟,就需要60分钟才能完成充电;而若快充只需5分钟,只要15分钟就能开车走人。另外,目前汽油车每加满一箱油大约需要2~3分钟,续航里程在600公里左右。5分钟充满80%电量,大约能行驶300公里。两者还是有差距,但差距已经缩小到可忍受的范围。“基于‘电池+石墨烯’的快充技术不会停留在实验室,较大可能会走进市场,短则三年,长则五年,会搭载在广汽集团旗下的新能源汽车上。”

  对于华为来说,这两项重大升级都是很有必要的,如果一旦测试试产反向度还不错,那么肯定会用到自家的P系列和mate系列上了。

  石墨的提纯是制备所有石墨材料的基础,是石墨材料发展的共性问题。本文简介了石墨资源特征,主要从浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法、高温法等方面详细介绍了石墨提纯工艺的技术现状,展望了石墨提纯的发展方向。

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  纯电动汽车改变人们的出行,而快充则会改变现有的纯电出行模式。续航里程一直被认为是纯电动汽车最重要的指标之一,但这也许不再是唯一。“电池+石墨烯”将改变纯电的快充时间,这也将释放纯电动汽车更大的潜力。

  中国石墨资源储量世界第一。鳞片石墨储量3068万吨,主要分布在黑龙江、山东、四川、内蒙古、河南;土状石墨储量约为1283万吨,主要分布在湖南、广东、吉林等省市。

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  石墨矿床以中、小型为主,矿床类型大致分为 以下 5 种:①结晶片岩中的似层状石墨矿床;②变质煤层中的石墨矿床;③霞石正长岩中的石墨矿床;④矽卡岩中的石墨矿床;⑤结晶片岩中的脉状石墨矿床。

  彤程新材称,“Zhang Ning兼任石墨烯研究院董事长,也有利于公司持续为客户提供优质的产品及服务。”

  清华大学材料学院教授朱宏伟曾在接受采访时明言,如果石墨烯再找不到应用,无论是资本市场还是基础研发都会退潮。黎明前的黑暗到底还有多长,没有人能给出准确的时间。可以肯定,电池尤其汽车电池,是石墨烯公认最接近于应用的领域之一。

  世界石墨资源主要分布在中国、印度、墨西哥、巴西、马达加斯加等国家,据美国地质调查局统计数据显示,2012年世界石墨储量约7700万吨,中国的储量为5500万吨,占世界储量的71%,各国所占比例情况见图 1。石墨是我国的优势资源之一。

  一位不愿透露名字电池专家表示,假如石墨烯能够大幅缩短快充时间,随着补贴滑坡,真正市场化以后,磷酸铁锂的低成本、长寿命、高安全性优势会显现出来。

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  近日,上市公司半年报陆续出炉,新能源汽车产业链中的部分企业业绩出炉,多数企业业绩比上年同期增长明显。...[详细]

  石墨的提纯是制备所有石墨材料的基础,是石墨材料发展的共性问题。本文简介了石墨资源特征,主要从浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法、高温法等方面详细介绍了石墨提纯工艺的技术现状,展望了石墨提纯的发展方向。

  天然石墨资源有3类,它们分别是土状石墨(隐晶质石墨)、鳞片石墨(晶质石墨)和块状石墨。土状石墨是储量最多的一种,鳞片较小,结晶度不高,用于生产低价值的产品,是3种石墨中价格最低的一种;土状石墨主要蕴藏在中国、欧洲、墨西哥和美国。鳞片石墨是由许多单层的石墨结合而成,在变质岩中以单独的片状存在,储量少、价值高;鳞片石墨主要分布在澳大利亚、巴西、加拿大、中国、德国和马达加斯加。块状石墨是最罕见、价值最高的石墨矿,主要在斯里兰卡发现,各类石墨的特征见表1。