石墨烯電池將來(lái)會(huì)取代鋰離子電池嗎?電池作為一種動(dòng)力源和汽車(chē)動(dòng)力源，起著非常重要的用途。石墨烯電池是利用在石墨烯表面與電極之間快速、大量穿梭的鋰離子而開(kāi)發(fā)的新能源電池。電動(dòng)汽車(chē)的主流電池是鋰離子電池，能量密度適中，相對(duì)成熟，在制造成本上具有優(yōu)勢(shì)。

什么是石墨烯電池?

石墨烯是一種二維碳納米材料，由帶sp2雜化軌道的碳原子組成，呈六邊形蜂窩晶格。簡(jiǎn)而言之，它是一種新材料。將石墨片剝離成單層后，只有一個(gè)碳原子厚度的單層就是石墨烯。說(shuō)石墨烯具有極好的光學(xué)、電氣、機(jī)械性能、材料科學(xué)、微納米加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物輸送具有重要的應(yīng)用前景,是人類已知的強(qiáng)度高、韌性好,重量輕,高透光率,良好的導(dǎo)電性的新型納米材料,也是研究人員作為新材料之王。

石墨烯是世界上最薄、最硬、電阻性最低的納米材料，所謂的石墨烯電池是一種利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速?gòu)V泛運(yùn)動(dòng)而開(kāi)發(fā)的新型能量電池。因此，石墨烯電池有很多優(yōu)點(diǎn)。

石墨烯電池。JPG

石墨烯電池將來(lái)會(huì)取代鋰離子電池嗎?

石墨烯電池有很多優(yōu)點(diǎn)

1.單趟行程行程可達(dá)1000公里;

2.一次充滿電只需不到8分鐘;

3.使用壽命是傳統(tǒng)氫化電池的4倍，鋰離子電池的2倍;

4.只有傳統(tǒng)電池一半的重量;

5.電池成本比鋰離子電池低77%。

然而，目前石墨烯電池還無(wú)法批量生產(chǎn)。第一個(gè)問(wèn)題是成本。傳統(tǒng)導(dǎo)電炭黑、石墨按噸銷(xiāo)售，石墨烯按克銷(xiāo)售，原材料300萬(wàn)元/噸。此外，這個(gè)過(guò)程是不兼容的。石墨烯表面積大，會(huì)給現(xiàn)有鋰離子電池的分散均勻化等工藝帶來(lái)很多工藝問(wèn)題。也許實(shí)驗(yàn)室可以處理，但大規(guī)模生產(chǎn)要很長(zhǎng)時(shí)間。即使是今天的石墨烯電池也不是真正的石墨烯電池，它們只是鋰離子電池和一點(diǎn)點(diǎn)石墨烯的混合物。

鋰離子電池很弱，無(wú)法更換

與石墨烯技術(shù)相比，鋰離子電池作為新能源汽車(chē)市場(chǎng)的主流電池類型，以其相對(duì)較高的能量密度和成熟的成本優(yōu)勢(shì)，受到特斯拉等全球新能源汽車(chē)制造商的青睞。

在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，石墨烯電池不太可能取代鋰離子電池為電動(dòng)汽車(chē)供應(yīng)動(dòng)力。石墨烯電池的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示其性能優(yōu)于鋰離子電池，但該技術(shù)尚未達(dá)到成熟標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于市場(chǎng)上的每一種商品，從研發(fā)到上市都要經(jīng)過(guò)一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，如安全性、穩(wěn)定性、實(shí)用性、性價(jià)比，只有具備這些屬性，才能滿足消費(fèi)者的需求。

因此，石墨烯電池作為替代鋰離子電池的最佳材料具有相當(dāng)大的潛力。然而，雖然目前的石墨烯電池并不能真正替代鋰離子電池，但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，石墨烯電池終將取代鋰離子電池，成為動(dòng)力鋰電池行業(yè)的主流。

由于目前循環(huán)使用的鋰離子電池，具有性能好、生產(chǎn)材料便宜、配套技術(shù)齊全等特點(diǎn)。因此，石墨烯電池距離攜帶鋰離子電池還有很長(zhǎng)的路要走。