什么是石墨烯電池？為什么石墨烯電池被稱為神奇的材料？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-06-12 21:08
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什么是石墨烯電池
我們先了解下什么是石墨烯電池，它是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。
為什么石墨烯電池被稱為神奇的材料
作為目前最薄、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯的概念自2004年問世以來一直備受關注。以動力電池領域為例，石墨烯是具有良好應用前景的鋰離子電池正負極材料。同時，石墨烯聚合材料電池的重量僅為傳統電池50%，成本將比鋰電池低77%。從性能來看，石墨烯鋰電池充電一次，耗時也不超過10分鐘。由于其獨有的特性，石墨烯被稱為“神奇材料”，科學家甚至預言其將“徹底改變21世紀”。
為什么沒有取代鋰電池
眾說周知目前電動車的鋰電池多采用三元鋰電池或磷酸鐵鋰電池，但我國鋰礦及鈷礦儲量不足，卻成了潛伏在電動汽車發(fā)展道路上的一個阻礙，為了避免受制于人，必須開發(fā)新材料電池。因為石墨烯的優(yōu)秀特性，所以它是一個不錯的方向。
但為什么現在石墨烯電池沒有取代鋰電池呢？是因為石墨烯電池目前多方面技術難以突破，因此還是一種處于實驗室的產物。
所以，石墨烯電池現在還不能滿足量產的條件，因此暫時無法取代鋰電池。
石墨烯電池技術汽車的出現，很大程度上會大大緩解純電動汽車的所帶來的充電時間問題以及滿電狀態(tài)下的行駛里程焦慮！
不過目前市面上宣稱的“石墨烯電池”是一個不準確的概念，準確的講基本上都是在材料中加入一點石墨烯，以提高鋰電池的部分性能，可以叫為石墨烯基鋰離子電池。
這一技術的最大特點就是能夠大幅提高電池的熱穩(wěn)定性和使用壽命，要知道之前的鋰電池在高溫下工作不僅效率低，而且會極大地降低壽命。
石墨烯，是由碳原子組成的單原子層平面薄膜，是目前世界上已知的最輕薄、最堅硬的納米材料，因為只有一層原子，電子的運動被限制在一個平面上，使石墨烯成為了世界上導電性最好的材料。
目前，幾乎所有的商品鋰離子電池都采用石墨類負極材料，在負極性能相似的情況下，鋰離子電池的性能很大程度上取決于正極材料。由此可見，石墨烯在鋰離子電池里面可能發(fā)揮作用的領域只有兩個：直接用于負極材料和用于導電添加劑。
但是使用石墨烯作為導電劑成本比普通的炭黑高很多，鋰電池的成本是關鍵的控制因素，不降低原材料的成本，即使石墨烯電學性能再好，一噸幾十萬的成本消耗電池廠家也用不起。
如果綜合考量材料成本、生產工藝、加工性和電化學性能，其制造加工、應用效能等方面都問題重重。石墨烯可以作為鋰電池的調味品，但是作為主材就不太合適了。因此，石墨烯電池替代鋰電池成為電動汽車電池的可能性很小，產業(yè)化前景渺茫。
