“所有依賴能源的應用都面臨著一個挑戰，那就是創造一個更強勁、更高效的電池燃料電池?！蔽覀儼l現石墨烯在原子層面上繼續操控電子行為，給我們提供了很大的靈活性。

鋰離子電池

石墨烯電池正迅速變得比以前的石墨電池更受歡迎。它們是一種新興的技術，允許更快的周期和增加的電極密度。他們也有能力延長充電時間，提高電池的使用壽命。

石墨電池是一種經過驗證的技術，有多種形式。像石墨一樣，各種類型的功能石墨烯衍生物電極現在都可以使用，研究人員發現了許多優于純石墨電極的優點。

從歷史上看，石墨被用作主要的陰極材料，鋰離子進入結構孔。然而，石墨烯缺乏這種能力，但由于其較大的表面積，它可以通過表面吸附和誘導成鍵來儲存鋰離子。

誘導成鍵通常發生在石墨烯衍生物和鋰離子附著于功能化表面的過程中。除了具有較大的表面積外，高導電性是石墨烯電極的另一個關鍵特性。傳統電池中使用的許多金屬氧化物有低體積的能量密度、低電導率和接觸點的損失等缺點。

利用石墨烯進行金屬氧化物的混合，可以消除大部分的問題，而且由于間隙離子和混合矩陣之間的相互作用的巨大改善，電導率變得更大。為了生產石墨烯-金屬氧化物納米粒子，石墨烯在過程中作為模板，由于石墨烯的常規重復結構，產生了均勻分布的矩陣。這一過程也限制了納米顆粒的聚集，在鋰充電和放電循環過程中促進了納米顆粒的表面。因此，相對于純電動的電極，在特定容量和循環性能方面有了改進。鋰離子電池的價格不能大幅降低，因為鋰的價格仍然很高。這項技術并不依賴于金屬和其他有毒物質，所以如果需要處理的話，它是環保的

石墨烯產品

石墨烯納米粒(GNPs)擁有一些電池應用的最佳性能。它們可以作為其他碳基材料的替代品。GNPs具有優異的導熱性、導電性、機械穩定性和提供復合材料的能力，增強了機械強度、導電性，降低了氣體的滲透性。

氧化石墨烯(和還原的氧化石墨烯)是一種分散體，一種粉末，或一種自旋涂膜。便宜的石墨烯氧化物的元素組成包括35-42%的碳、45-55%的氧和3-5%的氫。它還提供氧化石墨烯薄膜和涂層。一種由廉價的管道單層石墨烯氧化物產品在玻璃上涂布的氧化石墨烯薄膜，其最終厚度為5-20nm。它的電導率在104-105的范圍內，而在101-103的范圍內的薄片電阻。

相反,一個(靈活)石墨烯表在一個靈活的有機基質提供相同的厚度和面積,但電導率范圍103-103Sm-1和薄層電阻范圍102-104Ωsq-1。

廉價的電子管還提供CVD石墨烯薄膜，這些薄膜生長在一系列的基體上，包括硅、石英、PET和銅。它們也可以被轉移到一系列的客戶提供的底物，如果它們與用于將石墨烯從基體上浮起的溶劑相兼容，這樣它就可以被重新沉積到基板上。

石墨烯電池技術

石墨烯及其衍生物具有優異的電導率和導熱性、大的比表面積和天然的粘附性等優異性能。傳統的和前瞻性的電池材料在使用石墨烯的功能時可以顯著地增強。這些優點在實際電池中有幾種體現。

使用石墨烯衍生物制備的半導體電池材料不需要納米尺寸來達到所有實際應用的電導率。用較大的顆粒制備的電極需要明顯較少的添加劑，具有包裝密度和最終電池的實際能量密度。此外，材料處理和處理的便利性也得到了提高。

更大的粒子是熱穩定的，石墨烯的特殊導熱系數降低了任何地方的溫度梯度，阻止了高能量細胞的熱量流失。電極表面的局部散熱也延長了電池壽命。

石墨烯的突破可能會引發電動汽車革命:質子的發現將為超級高效的電池鋪平道路。

石墨烯是世界上最薄、最堅硬的材料，它對原子和分子是不滲透的。

電池似乎是電動汽車普及的一個限制因素。它們是汽車中最昂貴的部件之一，與汽油動力汽車相比，它們的行駛里程有限。

曼徹斯特大學的研究人員驚奇地發現，帶正電荷的氫原子——質子——可以通過它。

通過使用石墨烯薄膜，發現可以提高汽車燃料電池的效率。

科學家們發現了石墨烯令人驚訝的新特性，石墨烯是世界上最薄、最堅硬的材料，它可以加速電動汽車和其他綠色技術的發展。

在鉛筆芯中發現的新發現的碳石墨，允許帶正電荷的氫原子或質子穿過它。

科學家們發現可以提高汽車燃料電池的效率，因為電池可以從氫氣中產生電能。

他們說，他們的發現提出了一種可能性，即在未來，石墨烯薄膜可以用來從大氣中“篩選出”氫氣來發電。

這是因為單原子厚物質就像一個過濾器，允許質子通過它，同時阻止其他原子的通過。

科學家們可以在一層膜的一側收集質子，并在一個腔內積聚其他被阻塞的原子。

使用這樣一種薄膜，燃料電池可以從空氣中提取氫氣并燃燒，以驅動電動汽車，而電動汽車不會排放有害環境的廢氣。普通電池占據了大量的空間，而超級電容膜則可以集成到車輛的多個區域，如車身面板、車頂、地板和門。超級電容器可以為車輛提供所需的能量，同時使車輛本身更輕。

“未來,希望即將開發的超級電容器存儲更多的能量比鋰電池,同時保留的能力釋放能量快10倍——這意味著汽車可以完全由超級電容器的車身,”因為超級電容器是由石墨烯制成的，一層碳只有一個原子厚，所以薄膜是一個更生態的選擇。此外，由于碳的來源比傳統電池中的鋰更容易獲得，隨著時間的推移，它可能會變得相當經濟，而且生產變得更加普遍。