你真知道石墨烯電池為什么沒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)
2019-04-04 11:38
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石墨烯電池在可預(yù)見的將來(lái)，都不太可能取代鋰電池。一方面，技術(shù)還不成熟。另外一方面，成本還降不下來(lái)。除此之外，在安全性，穩(wěn)定性等很多方面，都還有很多工作要做。而且，就算石墨烯電池真做出來(lái)并大規(guī)模應(yīng)用了，也未必就能應(yīng)用在電動(dòng)車上，取代目前流行的鋰電池。核電站有很多的優(yōu)點(diǎn)，不代表核電站就可以隨便取代其他類型的發(fā)電站。同理，石墨烯電池未必就適合在電動(dòng)車上應(yīng)用。只有在適合的應(yīng)用場(chǎng)景下，特定的技術(shù)才能發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì)。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201807/383061.htm
1.石墨烯電池從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)需要一個(gè)過(guò)程，而這個(gè)過(guò)程目前還沒有開始
科研成果轉(zhuǎn)化成市場(chǎng)產(chǎn)品需要一個(gè)過(guò)程，而且不是每一種技術(shù)都適合大規(guī)模商用。目前來(lái)看，所謂石墨烯電池到底是什么也沒有一個(gè)共識(shí)。
應(yīng)用了一點(diǎn)點(diǎn)石墨烯作為電極材料就算石墨烯電池嗎?目前市場(chǎng)上敢打出“石墨烯電池”這個(gè)招牌的電池，除去騙子之外，基本都是這種“摻/用了石墨烯的鋰離子電池/鉛酸電池”。而想象中的全石墨烯型電池，目前的確存在，但僅僅存在于實(shí)驗(yàn)室而已，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)。
石墨烯潛在的應(yīng)用場(chǎng)景也不僅僅是取代傳統(tǒng)電池。事實(shí)上，石墨烯可能會(huì)在新型柔性電池、器件、顯示、催化劑等方面更有前途?？紤]到鋰電池相當(dāng)不錯(cuò)的綜合表現(xiàn)，不錯(cuò)的性能，成熟的產(chǎn)業(yè)，較為低廉的價(jià)格，石墨烯在可預(yù)見的將來(lái)是不可能取代鋰電池的。
一個(gè)技術(shù)的實(shí)際價(jià)值不僅僅取決于性能，也取決于性價(jià)比、穩(wěn)定性等很多方面。石墨烯想要有一天超過(guò)鋰電池，成為最適合應(yīng)用于汽車上的電池選項(xiàng)，必須要石墨烯在實(shí)驗(yàn)室表現(xiàn)出鋰電池難以比擬的優(yōu)勢(shì)，隨后再被各大廠商大力推廣。而目前來(lái)看，石墨烯電池還很不成熟，并沒有表現(xiàn)出相對(duì)于鋰電池的重大優(yōu)勢(shì)，因此，石墨烯電池連取代鋰電池的可能性都不存在。從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)需要一個(gè)過(guò)程，對(duì)石墨烯電池而言，這個(gè)過(guò)程還沒有開始。因?yàn)?，還沒有找到走向市場(chǎng)的理由。
2.石墨烯技術(shù)可能會(huì)用于加強(qiáng)鋰電池而不是取代
雖然石墨烯電池技術(shù)是一種更新，可能也更強(qiáng)大的技術(shù)，但是鋰電池本身也是電池技術(shù)多年來(lái)的結(jié)晶。鋰電池本身有很多優(yōu)點(diǎn)，才得以成為目前最主流的汽車電池。石墨烯技術(shù)的確給電池技術(shù)的突破提供了一種可能性，但是，不代表石墨烯就一定可以完完全全頂替鋰電池。
在未來(lái)，如果石墨烯相關(guān)的研究成熟，技術(shù)有了突破，把研究成果應(yīng)用于鋰電池，從而提高鋰電池的性能，這個(gè)可能性也比石墨烯完全取代鋰電池高得多。任何一種材料都有其特性，石墨烯表面特性受化學(xué)狀態(tài)影響巨大，穩(wěn)定性、循環(huán)壽命等等都有很多問(wèn)題，如果刻意追求用石墨烯替代鋰電池，很有可能生產(chǎn)出實(shí)用性還不如鋰電池的石墨烯電池。
電池似乎是電動(dòng)汽車普及的一個(gè)限制因素，電動(dòng)汽車使用的電池又大又重，它們是汽車中最昂貴的部件之一，與汽油動(dòng)力、汽車相比，它們的行駛里程有限。這些電池充電需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且速度很慢。為了解決這個(gè)問(wèn)題，許多人都在尋找石墨烯電池作為解決方案。石墨烯電池可以通過(guò)許多不同的方式改進(jìn)現(xiàn)有的電池技術(shù)，比如提高電池的使用壽命和性能。
超級(jí)電容器石墨烯
超級(jí)電容器由兩層石墨烯組成，中間有一個(gè)電解質(zhì)層。這部電影很強(qiáng)大，非常的薄，并且能夠在很短的時(shí)間內(nèi)釋放大量的能量，這是至關(guān)重要的。超級(jí)電容在短時(shí)間內(nèi)提供高功率輸出，這意味著汽車的加速速度和充電時(shí)間僅需幾分鐘，而標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)汽車電池則需要幾個(gè)小時(shí)。
普通電池占據(jù)了大量的空間，而超級(jí)電容膜則可以集成到車輛的多個(gè)區(qū)域，如車身面板、車頂、地板和門。超級(jí)電容器可以為車輛提供所需的能量，同時(shí)使車輛本身更輕。
基于石墨烯的超級(jí)電容薄膜將能夠在幾分鐘內(nèi)完全充電，而不是傳統(tǒng)電池所需要的幾個(gè)小時(shí)。但是，盡管它可能比標(biāo)準(zhǔn)電池更快地充電和釋放能量，但它們目前的能量卻不那么大。這是科學(xué)家們希望通過(guò)進(jìn)一步研究改變的一個(gè)方面。“未來(lái),希望即將開發(fā)的超級(jí)電容器存儲(chǔ)更多的能量比鋰電池,同時(shí)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(jí)電容器的車身。在一次充電之后，這輛車應(yīng)該能跑到500公里(310英里)——類似于汽油動(dòng)力車，是目前電動(dòng)汽車的兩倍多。”
因?yàn)槌?jí)電容器是由石墨烯制成的，一層碳只有一個(gè)原子厚，所以薄膜是一個(gè)更生態(tài)的選擇。此外，由于碳的來(lái)源比傳統(tǒng)電池中的鋰更容易獲得，隨著時(shí)間的推移，它可能會(huì)變得相當(dāng)經(jīng)濟(jì)，而且生產(chǎn)變得更加普遍。鋰離子電池的價(jià)格不能大幅降低，因?yàn)殇嚨膬r(jià)格仍然很高。這項(xiàng)技術(shù)并不依賴于金屬和其他有毒物質(zhì)，所以如果需要處理的話，它是環(huán)保的，石墨烯是熱能和電能的優(yōu)良導(dǎo)體。石墨烯也具有化學(xué)惰性，它的表面積很大，但仍然很靈活，而且非常輕。石墨烯通常被認(rèn)為是可持續(xù)和環(huán)保的，有許多不同的可能應(yīng)用。石墨烯電池是一種由石墨烯制成的新型電池，它是一種蜂窩狀的碳原子薄片。隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)份額的增加，新的電池技術(shù)正在被應(yīng)用，以提高其行駛里程和效率。石墨烯電池是一種可以應(yīng)用于電動(dòng)汽車的新技術(shù)。
