什么是石墨烯？真正的石墨烯電池何時(shí)能到來(lái)？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-07 20:59
點(diǎn)擊量：次
去年，中國(guó)三星官方微博發(fā)了一條微博，對(duì)石墨烯電池進(jìn)行了科普，隨后就開(kāi)始陸續(xù)傳出三星就會(huì)在新一代旗艦機(jī)使用石墨烯電池技術(shù)，而最近網(wǎng)上曝光的三星S10也應(yīng)證了這個(gè)說(shuō)法；還有我國(guó)的華為也在榮耀Note10發(fā)布會(huì)上提到在石墨烯電池技術(shù)上有新突破，將會(huì)在新機(jī)上使用。
兩大企業(yè)相繼使用最新研發(fā)的石墨烯電池技術(shù)，用來(lái)提升手機(jī)的續(xù)航能力，然而這都不是石墨烯電池，僅僅是石墨烯電池技術(shù)，那么真正的石墨烯電池何時(shí)能到來(lái)？
石墨烯電池之所以還沒(méi)有出現(xiàn)在市面上，是因?yàn)閷?shí)際上，根本就沒(méi)有研制出所謂的“石墨烯電池”，人們口中說(shuō)的“石墨烯電池”其實(shí)并非是整個(gè)電池都用石墨烯材料制作，而是在電池的電極使用石墨烯材料，以復(fù)合材料的型態(tài)出現(xiàn)。
而目前流傳的用石墨烯制作成的電池的優(yōu)點(diǎn)，按照目前現(xiàn)狀來(lái)看，也是不完全正確的：
1、單次續(xù)航里程可高達(dá)1000公里，這個(gè)需要看電池的容量，但是同等重量的情況下，石墨烯的容量并沒(méi)有那么高。
舉個(gè)例子，與現(xiàn)在應(yīng)用在手機(jī)電池上的硅材料相比，石墨烯的容量就沒(méi)有想象中那么大了，理論上來(lái)講，同等重量的硅的容量是有石墨烯的5倍大；
2、單次完全充電僅需8分鐘以?xún)?nèi)，這個(gè)也是需要看電池的容量，但關(guān)于充電速度方面，如果與同等容量的其他材料相比，石墨烯在這方面是有優(yōu)勢(shì)的。
首先石墨烯，表面積大，有利于產(chǎn)生高能量密度；其次，石墨烯有著超高導(dǎo)電性，有利于保持高功率密度；然后，石墨烯化學(xué)結(jié)構(gòu)豐富，有利于引入贗電容，提高能量密度；最后，石墨烯自身特殊的電子結(jié)構(gòu)，可優(yōu)化結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系。
3、使用壽命是傳統(tǒng)氫化電池的四倍，鋰電池的兩倍，得出的相關(guān)數(shù)據(jù)的科學(xué)性這個(gè)無(wú)法考察，但是用石墨烯制作電池的使用壽命是值得信賴(lài)的。
之前就有報(bào)道，浙江大學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)用石墨烯膜作為正極材料，研發(fā)出一種新型的鋁-石墨烯電池。根據(jù)其公開(kāi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，這種電池壽命超長(zhǎng)，經(jīng)歷25萬(wàn)次充電—放電循環(huán)，充放電率仍高達(dá)91%，容量損失很小，低溫至零下40度，鋁-石墨烯電池仍能穩(wěn)定充放電1000次，高溫至100度，穩(wěn)定充放電4萬(wàn)5千次，即使電芯暴露于火焰中時(shí)也不會(huì)起火或爆炸，這都是石墨烯本身所具備的特性。
4、重量?jī)H為傳統(tǒng)電池的一半，這個(gè)說(shuō)法是不科學(xué)的，鋰電池小巧輕便，是要比石墨烯制成的電池要更輕的，而目前石墨烯電池都是屬于復(fù)合材料電池，相比較起來(lái)，可能會(huì)顯得更為粗重；
5、電池成本比鋰電池低77%，這個(gè)是不科學(xué)的，雖然制成技術(shù)比較成熟，但單層或數(shù)層的石墨烯價(jià)格依舊比較高的，而且都是作為與其他電池材料混合一起出現(xiàn)的材料，從根本上來(lái)說(shuō)，成本不會(huì)有所下降。
考慮目前的技術(shù)和成本等問(wèn)題，人們理想中的真正的石墨烯電池是還不會(huì)這么快出現(xiàn)并且商用，而且是不會(huì)以完整的石墨烯電池單獨(dú)存在，必須以復(fù)合材料的型態(tài)出現(xiàn)，即使是正極、負(fù)極及隔膜也是這樣。
但無(wú)論怎么樣，石墨烯電池絕對(duì)是值得期待的，只是受限于技術(shù)，沒(méi)能完全達(dá)到理想狀態(tài)。
目前來(lái)說(shuō)，我們需要以一顆平常心來(lái)看待石墨烯電池，因?yàn)樵诓痪玫膶?lái)，石墨烯電池技術(shù)上可以獲得進(jìn)一步突破，憑借其自身的特性和優(yōu)勢(shì)，是可以在日常生活中的得到廣泛應(yīng)用。
