石墨烯能够彻底改变LFP电池。

石墨多年来一直是电动汽车电池的核心材料之一，但其使用存在一个明显的问题：它依赖于一套开采和加工链条，而这会给电池制造所需的原材料带来压力。正因如此，一些旨在减少甚至完全替代所需石墨量的新技术应运而生。其中一种就是eCOphite，这是一种由美国COnovate公司开发的材料，它以石墨烯一氧化物作为阳极的替代品。

这一提议很有意义，因为它并不一定要求立即替换电池中的所有石墨。eCOphite既可用作阳极材料，也可与其他材料一起作为添加剂使用，从而能够在现有的制造流程中加以应用。其目的是在无需制造商彻底重新设计生产线的情况下减少对石墨的依赖。

COnovate还声称，该材料可以使用可再生原料生产，而无需开采石墨。该公司一直在努力扩大生产规模，并计划将eCOphite应用于锂离子电池行业的各种领域。

但这项技术最引人注目的之处并不仅在于用一种原材料替代另一种。eCOphite还旨在解决LFP电池的一个具体问题——由于成本较低、耐用性较好，且正极中不含镍和钴，这种化学材料在电动汽车中得到了迅速应用。

了解电池剩余电量的参考工具

LFP电池有一个特性，可能会给其管理系统带来麻烦：在放电过程的很大一部分时间内，其电压都保持相对稳定。简单来说，当电池释放了大量可用能量时，其电压几乎不会发生变化。

这就使得电池管理系统仅依靠电压这一参考指标，难以准确判断还剩下多少能量。这个问题并非直接与电池的容量或续航时间有关，而是源于难以精确估算电池的充电状态。

这就是eCOphite发挥作用的地方。据COnovate称，这种材料能够在电池的工作特性中引入一个易于识别的电压参考值。这一额外的信号能让电池管理系统在电池运行时拥有更明确的参照点，从而计算出其充电状态。

这一差异看似微小，但实际上意义重大。电池管理系统需要持续了解电池的状态，以便控制充放电过程、保护电芯，并确定可使用的能量总量。估算越精确，系统就越无需采用过于保守的安全系数。

在电压曲线极为平缓的LFP电池中，额外的参考信号有助于完成这项任务。eCOphite并非旨在直接提升汽车的续航里程，而是为系统提供信号，使其能更准确地判断电池处于其工作范围中的哪个位置。

这一特性也可能对产品的长期使用产生影响。更精确的电量状态估算有助于更好地管理可用能源，并更准确地了解电池的性能表现。Conovate认为，这将在设备维护、保修管理以及储能系统更换或扩展规划等方面带来益处。

该技术基于所谓的石墨烯氧化物，这是一种由Conovate专门为电池应用而开发的材料。该公司拥有与其成分及在电极中的应用相关的专利，并已投入多年时间致力于将其转化为可大规模生产以用于商业应用的材料。

关键之一就在于证明，在大规模生产时仍能保持研发过程中获得的性能。对于任何新型电池材料而言，从实验室走向工业化生产都是巨大的挑战，因为仅仅在实验电池中表现良好是不够的：它还必须能够稳定地被制造出来，融入现有的生产流程，并在数千次循环中保持一致的性能。

COnovate认为eCOphite可以与现有的阳极制造技术兼容使用。这为那些需要完全取代制造商当前所用材料和工艺的技术提供了一条不同的路径。

此外，该公司还研究了利用该材料来部分减少石墨用量的可能性。对于相关行业而言，这一策略颇具吸引力，因为逐步替代相比彻底更换技术要容易得多。

来源 | Conovateinc