石墨烯電池技術是否比鋰離子電池技術更成熟?
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-14 22:36
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石墨烯電池技術是否比鋰離子電池技術更成熟?近年來，獲得諾貝爾獎的材料石墨烯受到了廣泛關注，媒體上充斥著關于石墨烯電池的新聞。對于市場上的每一種商品，從研發(fā)到上市都要經(jīng)過一個漫長的過程，如安全性、穩(wěn)定性、實用性、性價比，只有具備這些屬性，才能滿足消費者的需求。有人想知道:石墨烯電池的制造工藝是否比鋰離子電池更復雜?我們能否依靠它解決材料、電池等方面遇到的一系列技術瓶頸，幫助電動車、儲能等行業(yè)實現(xiàn)飛躍?
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石墨烯電池技術制造技術
1. 氣象沉積方法主要是二氧化碳(甲烷，有氣無力)。在一定的溫度和壓力條件下，碳原子粘附在生長基上，形成碳結構材料的單層，并逐漸生長。
優(yōu)點:得到的石墨烯結構良好，尺寸不受原材料限制。缺點:制備工藝復雜，生產(chǎn)效率低。
2. 氧化還原法是用氧化劑逐層氧化石墨，然后用超聲波剝離氧化層。然后通過還原劑還原氧化石墨層得到石墨烯。
優(yōu)點:成本低，生產(chǎn)效率高。缺點:石墨烯的尺寸由原材料決定，氧化劑和還原劑可能會污染環(huán)境。
3.插層法是將插層材料填入石墨層間的空隙中，克服層間的范德華力，使層間分散，從而得到石墨烯。這種方法仍在開發(fā)中。
目前，石墨烯電池還無法取代鋰電池
所謂的石墨烯電池并不是一項全新的技術。它已經(jīng)開發(fā)了好幾年了。應該說，材料和工藝還沒有完全成熟，我們看到的很多報告只是科學報告，不是產(chǎn)品報告。關于一些手機使用石墨烯電池的報道是錯誤的。
在這個階段，技術有兩個主要問題:成本和容量。理想的石墨烯電池非常強大，充電速度極快，壽命極長，但也非常昂貴。目前的研究主要集中在成本方面，將石墨烯與其他材料結合起來制造電池。更合適的叫法是石墨烯電池，很多這類電池本質(zhì)上仍然是我們熟悉的鋰電池，并不是完全創(chuàng)新的。
雖然理論上石墨烯可以作為導電劑來增加充放電速率，但如果分散的功率不夠，性能不會提高，反而會下降。再加上生產(chǎn)過程復雜，導致成本較高。與傳統(tǒng)的鋰電池相比，不適合大規(guī)模的市場。
首先，石墨烯電池極其昂貴。作為一種原材料，高導電石墨烯目前的售價高達每克600元。所謂的“黑金”石墨烯電池主要用于航空航天和移動設備。
其次，石墨烯電池的制造技術還不夠成熟，僅處于實驗室階段，還不能進入量產(chǎn)階段，石墨烯電池很難在中短期內(nèi)進入電動汽車市場。
此外，與石墨烯電池相比，鋰電池作為電池發(fā)展的結晶，仍有許多優(yōu)點。市場和技術都更加完善。石墨烯電池更有可能以新技術整合到鋰電池中，推動電池革命。
石墨烯電池很有前途
鑒于石墨烯優(yōu)異的性能和巨大的應用前景，各國政府和企業(yè)投入了大量的人力、物力和財力進行石墨烯的研究。或許是為了不斷吸引關注和投資，企業(yè)經(jīng)常聲稱自己制造出了很棒的石墨烯產(chǎn)品，但在我看來，這不過是現(xiàn)實的噪音。
然而，由于噪聲和巨大的投資，石墨烯的研究取得了很多良好的成果。石墨烯價格逐步下降，尺寸更大、質(zhì)量更高的石墨烯逐步開發(fā)，下游產(chǎn)業(yè)鏈也逐步嘗試使用石墨烯。
從技術成熟和需求緊迫性的角度出發(fā)，將其應用于鋰離子電池以提高電池的充放電效率，bat
