智能手機(jī)時(shí)代，多功能、大屏幕、高性能處理器、高像素?cái)z像頭是每個(gè)手機(jī)廠商追逐的配置，但兵馬未動(dòng)，糧草先行，作為手機(jī)的“糧草”，手機(jī)電池愈發(fā)感覺不經(jīng)用，即使已有“充電兩分鐘，通話五小時(shí)”的快充技術(shù)，但在如今王者榮耀等手游盛行的時(shí)代，這樣的快充技術(shù)也是顯得捉襟見肘。在此背景下，急需有新的電池來(lái)接替?zhèn)鹘y(tǒng)鋰電池，石墨烯電池因此呼之欲出，其猶如電池界的黑馬，來(lái)勢(shì)非凡，被很多人譽(yù)為電池界的“戰(zhàn)斗機(jī)”，在此，筆者還是持一個(gè)中立的態(tài)度，既不否定它的未來(lái)，也不看好某些媒體所描述的神奇。

第一，何為石墨烯電池？

石墨烯電池，是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，開發(fā)出的一種新能源電池，這里做個(gè)說(shuō)明，理論上，石墨烯電池應(yīng)該電極由全部的石墨烯組成，但是，目前我們通常所說(shuō)或者在研發(fā)的石墨烯電池，大部分都是在傳統(tǒng)鋰電池加入石墨烯，以提高其相關(guān)性能。據(jù)稱，其可以把數(shù)個(gè)小時(shí)的充電時(shí)間壓縮至一分鐘以內(nèi)，大大提高了電池的充電效率。此外，石墨烯電池的儲(chǔ)電量是傳統(tǒng)鋰電池的三倍，壽命也可達(dá)到其兩倍之上。

第二，石墨烯電池為啥得不到應(yīng)用？

首先，石墨烯太貴，運(yùn)用于電池的石墨烯，其價(jià)格一般在3000元/克左右，工業(yè)單質(zhì)鋰的價(jià)格只有1元/克左右，而如今黃金的價(jià)格也只有300元/克出頭，石墨烯價(jià)格在黃金10倍左右，是鋰的幾千倍，這么貴的價(jià)格，即使制造石墨烯電池的技術(shù)足夠成熟，但成本太高了，恐怕還不能撼動(dòng)鋰電池的市場(chǎng)地位；其次，石墨烯作為一種二維碳材料，其只有一個(gè)碳原子之厚，即0.335nm的厚度，這也使其擁有超高的比表面積（單位質(zhì)量物料所具有的總面積），其比表面積高達(dá)2630m2/g，活性炭這種多孔材料也只有1000m2/g左右，這對(duì)石墨烯電池而言簡(jiǎn)直就是災(zāi)難性的缺陷，會(huì)對(duì)現(xiàn)有鋰離子電池的分散均漿等工序帶來(lái)一大堆工藝問題，工藝調(diào)整復(fù)雜繁瑣無(wú)頭緒，可能很長(zhǎng)的時(shí)間也不能搞定一個(gè)參數(shù)，對(duì)于大部分廠商而言，沒有技術(shù)突破與利潤(rùn)驅(qū)動(dòng)，這將是沒有價(jià)值的研究，此外，石墨烯表面特性受化學(xué)狀態(tài)影響很大，其穩(wěn)定性，循環(huán)壽命等都面臨很多問題，與成熟的鋰電池相比還是有很長(zhǎng)的路要走；再者，石墨烯作為負(fù)極，是石墨負(fù)極容量的兩倍左右，而硅理論上是石墨的10倍左右，像松下、三星等已經(jīng)在用硅負(fù)極，石墨烯的競(jìng)爭(zhēng)確是很大；最后，就是環(huán)保問題，如今我們國(guó)家非常重視生態(tài)文明的建設(shè)，外國(guó)人對(duì)于環(huán)保更是事必躬親，而石墨烯在制作過(guò)程中會(huì)用到大量硫酸，如果按照環(huán)保要求處理，其成本非常之高，而排到自然環(huán)境中，會(huì)對(duì)土壤、植被、水質(zhì)等造成嚴(yán)重污染，這也是嚴(yán)令禁止的。

綜上，所謂的石墨烯電池，準(zhǔn)確的說(shuō)是添加了石墨烯粉末的鋰電池，目前還處于研究階段，距離應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走，當(dāng)然石墨烯這種材料還是有很好前景的，在柔性顯示、儲(chǔ)能、高性能材料等方面都有很大的優(yōu)勢(shì)，希望我們的研究人員能夠早日把它推向市場(chǎng)。