小爱说道:“你知道18650锂电池吗?”
张伟说道:“知道,特斯L汽车上用的电池嘛,跟5号电池外形差不多,就是体积比5号电池大一点,一辆车几千个这种电池组成的一个大电池。”
小爱说道:“你别看这一颗电池外形是圆的,那是因为把他卷起来的原因,实际上它一开始是由一层一层很薄的不同材料堆叠起来的长方形,每一层比A4纸的厚度都要薄,然后像卷纸一样卷起来后就变成你现在看到的圆柱形了。”
“18650的意思就是直径为18mm高度为65mm的电池,最后面的0代表他是圆型的,如果把他拆开摊平在桌面上,摊开长度可以达到80厘米左右,容量不同长度也不同。”
“最下面一层是一片很薄的”铜箔,第二层是石墨,注意不是石墨烯哦,这两层组成了电池的负极,然后第三层是电解液,第四层是隔膜,这个隔膜是绝缘不导电的材料制作的,第五层又是电解液,第六层是锂化合物,第七层是很薄的铝箔,这两层组成了电池的正极,这就是锂电池的基本构造了,但是还没完,因为要把它卷起来,所以还要在加一层隔膜,这一层隔膜和第四层的材料差不多,也是绝缘的,不然你想象没有这层隔膜卷起来的时候正负极是不是就会碰到一起就会产生短路了?”
正负极碰到一起会短路张伟还是知道的,在脑补一下把电池卷起来的画面后没有第八层隔膜确实正负极会碰到一起产生短路。
小爱接着说道:“你有没有发现当电池使用久了以后感觉电量会变少,不耐用?”
张伟说道:“确实!”
小爱说道:“那是因为电池在使用过程中负极会产生一种叫锂枝晶的东西,用的越久这种东西就越多,把储存锂的石墨层挤压变形,让石墨层变得不规律,所以容量就变少了,还有可能挤压穿透过中间的隔膜,让电池变得不稳定,严重的时候还会产生爆炸。”
“现在已经研究出了很多种负极材料来抑制锂枝晶的生长,有一种石墨烯复合材料就可以有效的抑制住锂枝晶的生长,采用这种石墨烯复合材料的电池在使用中不容易产生锂枝晶,使用寿命会有显著的提高,然后在把石墨层换成石墨烯层,还能提升电池容量。”
“还有一种石墨烯复合材料作为电池正极材料,因为石墨烯的导电率很高,可以实现超快的充放电效果。”
“但是因为石墨烯太贵所以也只能在实验室里做出来,想要量产不太现实,不过我们已经研发出低成本制造石墨烯的工艺,这石墨烯锂电池量产将变得有可能了。”
张伟说道:“那我们现在制造石墨烯的成本是多少?”
小爱说道:“我们目前现在能够做到一克石墨烯成本只需要1元的程度,而且还有优化的空间,预计最低可以达到5毛钱一克石墨烯的制造成本。”
张伟倒吸一口凉气:“从5000元一克直接降到0.5元一克,好家伙,我直接好家伙最高降了10000倍啊。”
张伟说道:“那现在生产石墨烯的原材料是什么价格?”
小爱说道:“生产石墨烯的原材料主要就是石墨,市场上石墨根据纯度不同价格也不同,大概在4000元到6000元左右一吨,而我们将石墨分离成石墨烯主要的是用电,虽然用电量比较大但是相比于能赚到的利润几乎没有什么制造成本,而且如果我们直接购买石墨矿的话成本还能降低很多。”
张伟说道:“小爱马上设计出一栋全自动的制造工厂用于生产石墨烯,里面需要人的地方全部安排机器人,安全等级要高,守卫也全部安排机器人。”
像这种跨时代高尖端的东西可不能用以前的工艺来了,如果安排人来操作,就算是层层审核过的人,当时保证是清白的不代表以后不会被收买,收买到不怕,就怕被威胁的,威胁当事人还好如果威胁到你家人让你被迫去窃取机密肯定会妥协的。