鋰離子電池和石墨烯電池的重要區(qū)別在哪？石墨烯電池優(yōu)缺點(diǎn)是什么？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-03-28 17:24
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石墨烯電池：石墨烯電池，是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個(gè)原子層厚度的準(zhǔn)二維材料，所以又叫做單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，開(kāi)發(fā)出的一種新能源電池。由于高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍工領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也是極為突出的。
石墨烯被研究者和各大媒體譽(yù)為新材料之王，是人類(lèi)已知強(qiáng)度高、韌性好、重量輕、透光率高、導(dǎo)電性佳的新型納米材料。
鋰離子電池：鋰離子電池，鋰離子電池中的鋰離子指的是電池中的儲(chǔ)能物質(zhì)，在充放電過(guò)程中發(fā)生電池反應(yīng)（化學(xué)變化）。是一類(lèi)由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰離子電池大致可分為兩類(lèi)：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的?？沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。
石墨稀電池的表現(xiàn)是比鋰離子電池要好很多，特別是電池的動(dòng)力特性、電容量、壽命等方面。但是目前石墨稀還沒(méi)達(dá)到實(shí)用化階段，離大批量生產(chǎn)還有很長(zhǎng)的路要走。鋰離子電池在安全性、續(xù)航能力、環(huán)境污染以及充電速度方面存在的巨大短板已經(jīng)開(kāi)始嚴(yán)重限制了各大高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此許多公司研發(fā)部門(mén)都將目光放到了更先進(jìn)的石墨烯電池上面，并相信這一新型電池未來(lái)將徹底取代已經(jīng)問(wèn)世超過(guò)26年的鋰離子電池。
（1）石墨烯電池優(yōu)點(diǎn)：
1）儲(chǔ)電量是目前市場(chǎng)最好產(chǎn)品的三倍。一個(gè)鋰電池（以最先進(jìn)的為準(zhǔn)）的比能量數(shù)值為180wh/kg，而一個(gè)石墨烯電池的比能量則超過(guò)600whkg。
2）用此電池提供電力的電動(dòng)車(chē)最多能行駛1000公里，而其充電時(shí)間不到8分鐘。
3）使用壽命長(zhǎng)。其使用壽命是傳統(tǒng)氫化電池的四倍，是鋰電池的兩倍。
4）重量輕。石墨烯的特性使得電池的重量可以減少為傳統(tǒng)電池的一半，這樣可以提高裝載該電池的機(jī)器的效率。
5）石墨烯相比于傳統(tǒng)的電池有著更大更多的優(yōu)勢(shì)，在使用壽命上，它的使用壽命是鋰電池的兩倍，是氫化電池的四倍。
6）更快的充電速度，并且在高溫下也比鋰電池更為耐用。
（2）石墨烯電池缺點(diǎn)：
1）目前石墨稀還沒(méi)達(dá)到實(shí)用化階段，離大批量生產(chǎn)還有很長(zhǎng)的路要走。
2）市場(chǎng)上這些石墨烯電池也不是純石墨烯電池，他只是在鋰電池的基礎(chǔ)上摻雜了一些石墨烯的相關(guān)的技術(shù)，與傳統(tǒng)的鋰電池相比，它帶來(lái)的性能提升也僅僅只有那么一點(diǎn)點(diǎn)。再加上石墨烯的成本十分的高昂，它的制造工藝也非常的高，石墨烯電池的制作工藝仍然不夠成熟，目前僅處于實(shí)驗(yàn)室階段的它無(wú)法達(dá)到量產(chǎn)的地步。
3）工藝特性不兼容。就是石墨烯比表面積過(guò)大，會(huì)對(duì)現(xiàn)有鋰離子電池的分散均漿等工序帶來(lái)一大堆工藝問(wèn)題。如果電池廠調(diào)工藝會(huì)累死，又沒(méi)有性能指標(biāo)突破性進(jìn)步帶來(lái)的足夠的利潤(rùn)空間驅(qū)動(dòng)，誰(shuí)愿意上這個(gè)技術(shù)？石墨烯表面特性受化學(xué)狀態(tài)影響巨大，批次穩(wěn)定性，循環(huán)壽命等等都有很多問(wèn)題，目前來(lái)看無(wú)法滿足鋰電池生產(chǎn)的一堆細(xì)致的要求。
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