石墨烯和電池

石墨烯是一種由碳原子組成的蜂窩狀晶格結構，由于其具有無數驚人的特性，被廣泛認為是一種神奇材料。它是一種強大的電能和熱能導體，具有非常輕的化學惰性，并且具有很大的比表面積。它也被認為是環保和可持續的，具有無限的可能性，為眾多的應用。

石墨烯電池的優點

在電池領域，石墨烯增強后，傳統電池電極材料(以及未來的電池電極材料)得到了顯著改善。石墨烯電池重量輕，經久耐用，適合大容量儲能，并可縮短充電時間。它將延長電池的壽命，而電池的壽命與涂覆在材料上或添加到電極上以獲得導電性的碳量呈負相關。石墨烯新增導電性，而不要傳統電池中使用的碳量。

石墨烯可以通過多種方式改善電池的能量密度和形狀等屬性。鋰離子電池(以及其他類型的充電電池)可以通過將石墨烯引入電池的陽極，利用材料的導電性和大面積的表面積特性來實現形態優化和性能提升。

人們還發現，制造混合材料也有助于實現電池的增強。例如，氧化釩(VO2)和石墨烯的混合物可用于鋰離子陰極，具有快速充放電和較大的充電周期耐久性。在這種情況下，VO2具有高能量容量，但導電性較差，這可以通過使用石墨烯作為一種結構骨干來解決，并將VO2附著在其上，從而創造出一種兼具高容量和優良導電性的混合材料。

另一個例子是LFP(磷酸鐵鋰)電池，這是一種可充電的鋰離子電池。它的能量密度比其他鋰離子電池要低，但功率密度更高(這是電池供應能量的速率的一個指標)。用石墨烯增強LFP陰極使電池更輕，充電速度比鋰離子電池快得多，比傳統的LFP電池容量更大。

除了徹底改變電池市場，石墨烯電池和石墨烯超級電容器的結合使用還可以出現驚人的效果，比如著名的提高電動汽車行駛里程和效率的概念。雖然石墨烯電池尚未實現廣泛的商業化，但全世界都在報道電池的突破。