石墨烯鋰電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-02 10:23
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實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)條件下制備的石墨烯負(fù)極材料和石墨烯導(dǎo)電劑的成功例子為工業(yè)生產(chǎn)中石墨烯鋰離子電池的產(chǎn)品化提供了雄厚的科研基礎(chǔ)，那么現(xiàn)實(shí)中的石墨烯鋰電池是什么情況呢？
第一款產(chǎn)品是東旭光電于2016年推出的產(chǎn)品“烯王”。2016年7月8日，東旭光電在釣魚臺舉辦了石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品發(fā)布會，推出了世界首款石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品——“烯王”。
第二款產(chǎn)品是2016年12月華為推出的業(yè)界首個高溫長壽命石墨烯助力的鋰電池。石墨烯助力的高溫鋰離子電池技術(shù)突破主要來自三個方面：在電解液中加入特殊添加劑，除去痕量水，避免電解液的高溫分解；電池正極選用改性的大單晶三元材料，提高材料的熱穩(wěn)定性；同時，采用新型材料石墨烯，可實(shí)現(xiàn)鋰離子電池與環(huán)境間的高效散熱。
第三款產(chǎn)品是傳媒所說的東旭光電和貝斯特做的“國產(chǎn)石墨烯電池”，事實(shí)是石墨烯用在了隔膜上……
當(dāng)然，市面上不斷的有各種石墨烯鋰電池專利被爆出來，但是也僅僅停留在專利階段。包括三星、松下、LG等等都有石墨烯的相關(guān)專利申請。目前市面上還沒有企業(yè)對石墨烯基鋰離子電池進(jìn)行量產(chǎn)。
4.總結(jié)一下
石墨烯的性能優(yōu)異毋庸置疑，但是它是否就一定適合用于鋰離子電池呢？以小編淺見，石墨烯并不適合用于鋰離子電池，考慮如下：
1.成本問題
使用石墨烯作為導(dǎo)電劑成本比普通的炭黑高多了，鋰電池的成本是關(guān)鍵的控制因素，不降低原材料的成本，即使石墨烯電學(xué)性能再好，一噸幾十萬的成本消耗電池廠家也用不起。
2.工藝問題
石墨烯的片狀結(jié)構(gòu)帶來的工藝問題主要是電極漿料的制備。電極漿料要求具有很好的流動性、分散性和合適的粘度。片狀石墨烯在電極漿料中的分散是個很棘手的問題，尤其是電極漿料無法添加分散劑來助分散。石墨烯的表面積很大，對于漿料的沉降穩(wěn)定性有很大的影響，且無法保證各批次一致性，影響電池性能。
3.其它因素
石墨烯的片狀結(jié)構(gòu)抑制鋰離子的擴(kuò)散，容易造成電池極化嚴(yán)重，造成電池容量降低。石墨烯表面豐富的官能團(tuán)就是石墨烯表面的小傷口，添加過多不僅會降低電池能量密度，而且會增加電解液吸液量，另外一方面還會增加與電解液的副反應(yīng)而影響循環(huán)性，甚至有可能帶來安全性問題。
目前市面上宣稱的“石墨烯電池”是一個不準(zhǔn)確的概念，準(zhǔn)確的講基本上都是在材料中加入一點(diǎn)石墨烯，以提高鋰電池的部分性能，可以叫為石墨烯基鋰離子電池。不排除實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有石墨烯作為負(fù)極材料制作鋰電池或超級電容器，但是要求比較高。綜上，石墨烯可以作為鋰電池的調(diào)味品，但是作為主材就不太合適了。
第一款產(chǎn)品是東旭光電于2016年推出的產(chǎn)品“烯王”。2016年7月8日，東旭光電在釣魚臺舉辦了石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品發(fā)布會，推出了世界首款石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品——“烯王”。
第二款產(chǎn)品是2016年12月華為推出的業(yè)界首個高溫長壽命石墨烯助力的鋰電池。石墨烯助力的高溫鋰離子電池技術(shù)突破主要來自三個方面：在電解液中加入特殊添加劑，除去痕量水，避免電解液的高溫分解；電池正極選用改性的大單晶三元材料，提高材料的熱穩(wěn)定性；同時，采用新型材料石墨烯，可實(shí)現(xiàn)鋰離子電池與環(huán)境間的高效散熱。
第三款產(chǎn)品是傳媒所說的東旭光電和貝斯特做的“國產(chǎn)石墨烯電池”，事實(shí)是石墨烯用在了隔膜上……
當(dāng)然，市面上不斷的有各種石墨烯鋰電池專利被爆出來，但是也僅僅停留在專利階段。包括三星、松下、LG等等都有石墨烯的相關(guān)專利申請。目前市面上還沒有企業(yè)對石墨烯基鋰離子電池進(jìn)行量產(chǎn)。
4.總結(jié)一下
石墨烯的性能優(yōu)異毋庸置疑，但是它是否就一定適合用于鋰離子電池呢？以小編淺見，石墨烯并不適合用于鋰離子電池，考慮如下：
1.成本問題
使用石墨烯作為導(dǎo)電劑成本比普通的炭黑高多了，鋰電池的成本是關(guān)鍵的控制因素，不降低原材料的成本，即使石墨烯電學(xué)性能再好，一噸幾十萬的成本消耗電池廠家也用不起。
2.工藝問題
石墨烯的片狀結(jié)構(gòu)帶來的工藝問題主要是電極漿料的制備。電極漿料要求具有很好的流動性、分散性和合適的粘度。片狀石墨烯在電極漿料中的分散是個很棘手的問題，尤其是電極漿料無法添加分散劑來助分散。石墨烯的表面積很大，對于漿料的沉降穩(wěn)定性有很大的影響，且無法保證各批次一致性，影響電池性能。
3.其它因素
石墨烯的片狀結(jié)構(gòu)抑制鋰離子的擴(kuò)散，容易造成電池極化嚴(yán)重，造成電池容量降低。石墨烯表面豐富的官能團(tuán)就是石墨烯表面的小傷口，添加過多不僅會降低電池能量密度，而且會增加電解液吸液量，另外一方面還會增加與電解液的副反應(yīng)而影響循環(huán)性，甚至有可能帶來安全性問題。
目前市面上宣稱的“石墨烯電池”是一個不準(zhǔn)確的概念，準(zhǔn)確的講基本上都是在材料中加入一點(diǎn)石墨烯，以提高鋰電池的部分性能，可以叫為石墨烯基鋰離子電池。不排除實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有石墨烯作為負(fù)極材料制作鋰電池或超級電容器，但是要求比較高。綜上，石墨烯可以作為鋰電池的調(diào)味品，但是作為主材就不太合適了。
