石墨烯電池和鉛酸蓄電池有什么區(qū)別？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-11 14:44
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石墨烯被研究者和各大媒體譽為“新材料之王”，是人類已知強度高、韌性好、重量輕、透光率高、導電性佳的新型納米材料。
集萬千光芒于一身的石墨烯聚合電池，有著比能量高、充電速率快等優(yōu)點，正好是當今電動汽車的痛點所在。比如早在2015年，華為瓦特實驗室在日本第56屆日本電池大會上發(fā)布的一項快充技術，這款3000mAh的石墨烯電池僅需5分鐘，就可獲得高達48%的電量。
更有甚者，早在2014年，西班牙Graphenano公司就與西班牙科爾瓦多大學，合作研究出了首例石墨烯聚合材料電池。
在電動車當中，三電系統是核心，而其中的電池則是核心中的核心，電池作為動力能量以及全車電力的來源，擔當著十分重要的角色。目前，電動車主流的電池都是采用鋰電池，這種電池能量密度適中，而且也較為成熟，制造成本也比較有優(yōu)勢。但是，鋰電池也有非常致命的弱點，比如，安全性差，容易引發(fā)火災；比如，充電速度慢，最快也要幾個小時。
不僅如此，鋰離子電池的內部阻抗高。因為鋰離子電池的電解液為有機溶劑，其電導率比鎳鎘電池、鎳氫電池的水溶液電解液要低得多，所以，鋰離子電池的內部阻抗比鎳鎘、鎳氫電池約大11倍。如直徑為18mm、長50mm的單體電池的阻抗大約達90mΩ。
除此之外，鋰電池工作電壓變化較大。比如電池放電到額定容量的80%時，鎳鎘電池的電壓變化很?。s20%），鋰離子電池的電壓變化較大（約40%）。對電池供電的設備來說，這是嚴重的缺點，但是由于鋰離子電池放電電壓變化較大，也很容易據此檢測電池的剩余電量。
石墨烯的由來與優(yōu)勢。2004年，英國物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。這是人類首次分離出石墨烯，它也即將成為硅的替代品，也被人們稱之為“黑金”，之所以如此，是因為它是世界上目前發(fā)現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的納米材料，并且?guī)缀跏峭该鞯拇嬖冢梢酝昝赖闹谱鞒扇缤该鞯挠|摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板。
現在，已有許多鋰電行業(yè)對石墨烯在鋰電池里的應用展開了研究，主要有兩個方向的研究：①石墨烯用于鋰電正極材料；②石墨烯用于鋰電負極材料。據一些新聞報道，這些實驗性研究所獲得的電化學性能提升幅度有限，此外成本也很高，即石墨烯暫時無法商業(yè)化應用于鋰電成本高昂是主因。
石墨烯基鋰電池應用前景
石墨烯材料這個泡沫現在確實被吹得太大了。特別是在電池行業(yè)，量產，走進人們的生活的可能性微乎其微，主要原因如下：
商業(yè)化要考慮的首要問題就是成本，在鋰電池中石墨烯主要起到的作用與傳統碳/石墨的作用是相似的，一是導電劑，二是可能做電極嵌鋰材料，但是原料價格相差成千上萬倍。
2.工藝繁瑣，后處理污染嚴重，石墨烯比表面積大，受化學狀態(tài)影響巨大，批次穩(wěn)定性，循環(huán)壽命等眾多細致因素限制，生產工藝及其復雜，而且石墨烯生產需要用到大量的硫酸，后處理也很麻煩。
3.石墨烯是可以做導電劑促進快充放，雖然理論上可以提高倍率性能，但是如果分散工藝不到位混料不均，可能性質反倒下降，得不償失。
