你知道石墨烯電池為什么沒(méi)有取代鋰電池成為電動(dòng)車的電池嗎？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-03 13:29
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在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，石墨烯電池取代鋰電池為電動(dòng)車供電的可能性不大。石墨烯電池的一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所表現(xiàn)出來(lái)的性能雖然比鋰電池要強(qiáng)，但是在其技術(shù)上還并未達(dá)到成熟的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于市場(chǎng)上的每一件商品，從研發(fā)到上市都要經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的一段過(guò)程的，比如說(shuō)安全性、穩(wěn)定性、實(shí)用性、性價(jià)比，只有具備了這些性能，才能夠成為滿足消費(fèi)者需要的商品。
眾所周知目前的石墨烯電池還僅僅是存在于實(shí)驗(yàn)室之中，市場(chǎng)上所謂的石墨烯電池十有八九都是假冒偽劣產(chǎn)品，或者是把含有石墨烯的鋰電池和鉛蓄電池說(shuō)成石墨烯電池。而真正的石墨烯電池僅僅是存在于實(shí)驗(yàn)中，并未有真正的商品。想要取代鋰電池，還需要石墨烯電池走向生產(chǎn)，成為真正意義上的商品。作為現(xiàn)在流通的鋰電池，具有不錯(cuò)的性能，低廉的生產(chǎn)材料，完整的配套技術(shù)。所以石墨烯電池要去帶鋰電池還有很遠(yuǎn)的路程。
在未來(lái)的發(fā)展中，石墨烯電池的技術(shù)很有可能成為鋰電池中的一部分。鋰電池作為電池發(fā)展過(guò)程中的結(jié)晶，起身上具備很多優(yōu)點(diǎn)，并且也已經(jīng)成為了現(xiàn)在市場(chǎng)上流通主流電池。石墨烯電池雖然有了新的突破，但是考慮到市場(chǎng)的需要，石墨烯不一定能夠完全取代鋰電池。
比如說(shuō)現(xiàn)在的核電站，雖然說(shuō)才采用更加清潔的能源，但是核電站也并沒(méi)有完全取代其他種類的發(fā)電站。石墨烯電池也是一樣，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，更有可能的座位一種新的技術(shù)融入鋰電池之中。而不是取代鋰電池。
出于目前的研究水平，石墨烯電池還僅僅是處于理論研究階段。并且石墨烯電池本身也具有很多的不足，比如說(shuō)后期處理污染嚴(yán)重，石墨烯表面積大，受化學(xué)影響巨大。
雖然理論上講，石墨烯可以作為導(dǎo)電劑，提高充放電的速度，但是如果分散功率不到位，性能不但不能提高，反而還會(huì)下降。再加上生產(chǎn)工藝復(fù)雜，導(dǎo)致成本較高。與傳統(tǒng)的鋰電池相比不適合大規(guī)模的投入市場(chǎng)。
石墨烯電池雖然是電池領(lǐng)域的一個(gè)新思路，但是并不意味新鮮的事物就一定能夠取代舊的事物。綜合比較所有因素之后，到目前為止，鋰電池所具備的綜合性能要強(qiáng)于石墨烯電池，所以石墨烯電池取代鋰電池的可能性并不大。
提起電動(dòng)車電池，大家耳熟能詳?shù)臒o(wú)外乎這三種電池，鉛酸電池、鋰電池以及近幾年比較火的石墨烯電池。那么，你認(rèn)為當(dāng)新國(guó)標(biāo)正式實(shí)施后，未來(lái)電動(dòng)車會(huì)選擇哪種電池？對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們先來(lái)看看每種電池的特點(diǎn)。
鉛酸電池主要由管式正極板、負(fù)極板、電解液、隔板、電池槽、電池蓋、極柱、注液蓋等組成。其電極是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成，電解液是硫酸的水溶液。主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是比能低、使用壽命相對(duì)較短和需要經(jīng)常維護(hù)。不可否認(rèn)，以目前市場(chǎng)來(lái)看，鉛酸電池占據(jù)著主導(dǎo)地位。
一般來(lái)說(shuō)，鋰離子電池主要包括正極、負(fù)極、隔膜和電解液四個(gè)組成部分。正極材料一般都是一些富鋰的層狀化合物，目前常見(jiàn)的商用正極材料主要有鈷酸鋰（LiCoO2）、錳酸鋰（LiMn2O4）、磷酸鐵鋰（LiFePO4）以及三元材料（LiMnxCo1-x-yNiyO2）等。與鉛酸電池相比，鋰電池相對(duì)輕巧，攜帶方便，能量密度更高，而壽命相對(duì)要長(zhǎng)很多，但是價(jià)格更貴，穩(wěn)定性差。
所謂的石墨烯電池，可以理解為我們平時(shí)說(shuō)的黑金電池，其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(kāi)發(fā)出的一種新能源電池。作為目前最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料。同時(shí)，石墨烯聚合材料電池的重量?jī)H為傳統(tǒng)電池50%，成本將比鋰電池低77%。從性能來(lái)看，全石墨烯鋰電池充電一次，耗時(shí)也不超過(guò)10分鐘。（一般行業(yè)都是直接將電極摻雜的石墨烯的石墨基儲(chǔ)能材料直接統(tǒng)稱為石墨烯電池，并非全石墨烯）
從特點(diǎn)來(lái)看，石墨烯電池的綜合性能是最好的，但是為什么沒(méi)有成為主導(dǎo)呢？石墨烯在電池上的應(yīng)用，主要是和硅結(jié)合在電池負(fù)極里面代替原來(lái)的石墨，這樣可以提升電池的整體容量和充電速度，但性能提升效果有限。另一方面雖然目前，很多企業(yè)都推出過(guò)黑金電池，但是大多在這一領(lǐng)域處于探索的階段，而其價(jià)格又相對(duì)較高，所以這也是其得不到重大應(yīng)用的原因之一。另外，石墨烯污染較為嚴(yán)重，墨烯生產(chǎn)需要用到大量的硫酸，處理也很麻煩。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，第一，價(jià)格；第二，技術(shù)；第三，處理麻煩。
