某星的這款電池是通過CVD 法制備（敲黑板，CVD法哈，我前面的《贏了你輸了世界又如何》說的“曬魚蟲”法制作石墨烯膜的那種）了石墨烯-氧化硅復(fù)合物，即所謂的“石墨烯球”。通過Nobilta 球磨技術(shù)將1wt% 石墨烯球均勻涂覆在富鎳層狀正極材料中。CVD 法制備石墨烯這種工藝給人的印象就是“貴+設(shè)備要求高”，很難進行量產(chǎn)。大費周章做了個昂貴的石墨烯球，在正極材料上只是作為“導(dǎo)電劑”？快速充放電的后果就是，鋰離子在電極材料中不能充分進入/脫出，從而造成了真實容量的下降——有點類似我們俗稱的“虛電”——總結(jié)起來一句話：花了好多錢用“豬油拌飯”的方法把個瘦子催成“虛胖”（注意哦，是一個瘦子不是瘦子們，這手段不能大規(guī)模工業(yè)化制造的）。

 

作為“解釋系”的高材生，我來給大家說說幾個名詞，省得被一大堆術(shù)語砸暈了搞嗨了：

 

l 「能量密度」指的是電池存儲電量的能力，即單位重量的電池所存儲的能量是多少，單位為Wh/kg，1Wh 等于3600 焦耳（J）的能量。

 

l 「功率密度」指的是電池放電的峰值能力，單位重量的電池在放電時可以以何種速率進行能量輸出，單位為W/kg。石墨烯本身材料就是納米材料，自然在「功率密度」上有優(yōu)勢，所以在充放電倍率上比較有些成果。

 

我們看到的石墨烯電池或者類似的電池時被吹風(fēng)的“充電×××，使用×××” 都是在快充（也就是充放電倍率）上做文章，也就是說在功率密度上吹噓，但是實際上在能力密度上沒有亮點。充滿或者充到80%的是指把“暖壺”灌滿水——至于是用的“親媽熬的小米粥”還是 “食堂賣的小米粥”，那商家就不管，稀不稀的反正我拿“烯”給你灌滿了。

 

國家喜聞樂見希望看到的是石墨烯能在能量密度有突破，而不是（至少不僅是）在功率密度上的進步——畢竟功率密度大在安全隱患（過熱著火）和電池壽命上有缺陷的。而石墨烯的「壓實密度」偏低，使得在「能量密度」上不被看好。

 

“鈷酸鋰-石墨電池”之所以稱為“鋰電池（實際是鋰離子電池）”，是因為SONY在1991年將鋰離子電池投放市場的時候，考慮到經(jīng)典命名法太過復(fù)雜一般人記不住，并且充放電過程是通過鋰離子的遷移來實現(xiàn)的，因此就稱為“Lithium ion battery”。最終“鋰離子電池”這個名稱被全世界廣泛接受，這也體現(xiàn)了SONY在鋰電領(lǐng)域的特殊貢獻。鋰離子電池的性能很大程度上取決于正極材料，所以鋰離子電池也按照正極來稱呼的習(xí)慣。比如，磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、三元電池等，僅是在正極材料上加了石墨烯導(dǎo)電劑的話，是不能叫“石墨烯電池”的——雖然撒了芝麻的燒餅叫芝麻燒餅，摻了石墨烯做輔料的電池真的不能叫石墨烯電池。

 

石墨烯用在鋰電池中有幾種方向，當(dāng)正極，當(dāng)導(dǎo)電劑，當(dāng)負極。而一塊好電池的標(biāo)準(zhǔn)是這樣式的（圖五）：

 

 

圖五：一塊好電池的表征

石墨烯功能涂層鋁箔，其實際性能跟普通碳涂覆鋁箔并無多少提高，反倒是成本和工藝復(fù)雜程度增加不少，該技術(shù)商業(yè)化的可能性很低。石墨烯用作導(dǎo)電劑添加到磷酸鐵鋰正極中，能改善倍率和低溫性能，但是能力密度不理想。

 

幾乎所有的商品鋰離子電池都采用石墨類負極材料，石墨烯單獨當(dāng)負極材料，壓實密度非常低且成本極其昂貴，并不比當(dāng)前的負極優(yōu)秀，也低于復(fù)合材料（硅/碳），根本不存在取代石墨類材料直接用作鋰離子電池負極的可能性。

 

現(xiàn)在鋰電常用的導(dǎo)電劑有導(dǎo)電炭黑、乙炔黑、科琴黑，Super P等，現(xiàn)在也有電池廠家在動力電池上開始使用碳纖維(VGCF)和碳納米管(CNT)作為導(dǎo)電劑。石墨烯與之相比電化學(xué)性能差不多，但是成本原因，石墨烯用作導(dǎo)電劑無明顯優(yōu)勢。石墨烯的分散性以及相容性問題而增加了工藝的復(fù)雜性而影響到批次穩(wěn)定性。

 

我們在石墨烯電池條目下面，很眼熟地發(fā)現(xiàn)了超級電容器的大段描寫（好奇心重的可自行問度娘），也見過“中國某某科研團隊開發(fā)出非常耐用，可充放電25萬次依舊電力十足，可在低至零下40度高至120度穩(wěn)定工作，將電芯放于明火中也不會發(fā)生起火爆炸等危險的石墨烯電池。”撇開真實性，這種“實驗環(huán)境”的石墨烯鈕扣電池，和可以商用的電池之間還有成本、工藝和安全性好幾座大山呢——不能因為誰管宿舍管的好，就認(rèn)為他一定是個好總統(tǒng)吧？饒是膽子比較大的廠商也只敢在電池這種成本不高，壞了就換的原件上忽悠石墨烯概念，不敢直接拿汽車電池炒概念——汽車電池尺碼更大，驅(qū)動力、穩(wěn)定性、續(xù)航和安全性都是“致命”的話題，所以，您明白了當(dāng)墨烯手機能鋪天蓋地的忽悠，還真沒多少人炒作石墨烯汽車吧。