石墨烯電池未來會(huì)替代鋰電池嗎

來源：存能電氣  日期：2019-05-14 09:01  瀏覽量：次

　　石墨烯電池未來會(huì)替代鋰電池嗎？電池作為動(dòng)力能量以及全車電力的來源，擔(dān)當(dāng)著十分重要的角色。石墨烯電池是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，開發(fā)出的一種新能源電池。電動(dòng)車主流的電池都是采用鋰電池，這種電池能量密度適中，而且也較為成熟，制造成本也比較有優(yōu)勢。

　　石墨烯電池是什么？

　　石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，簡單說就是一種新材料，在把石墨片剝成單層之后，這種只有一個(gè)碳原子厚度的單層物質(zhì)就是石墨烯。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，是人類已知強(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，更是被廣大研究者譽(yù)為“新材料之王”。

　　石墨烯是世界上最薄、最堅(jiān)硬、電阻率最小的納米材料，而所謂石墨烯電池，是“利用鋰離子在石墨烯表面與電極之間快速、廣泛運(yùn)動(dòng)的特性而開發(fā)的一種新能源電池?！彼?，石墨烯電池優(yōu)勢很多。

　　石墨烯電池未來會(huì)替代鋰電池嗎？

　　石墨烯制作成的電池存在著許多優(yōu)點(diǎn)

　　1、單次續(xù)航里程可高達(dá)1000公里；

　　2、單次完全充電僅需8分鐘以內(nèi)；

　　3、使用壽命是傳統(tǒng)氫化電池的四倍，鋰電池的兩倍；

　　4、重量僅為傳統(tǒng)電池的一半；

　　5、電池成本比鋰電池低77%。

　　但是，現(xiàn)階段的石墨烯電池還不能批量生產(chǎn)，首先是成本問題，傳統(tǒng)導(dǎo)電炭黑和石墨都是論噸賣，但是石墨烯是論克賣，原材料300萬元/噸。再者是工藝不兼容，石墨烯表面積過大，會(huì)對(duì)現(xiàn)有鋰離子電池的分散均漿等工序帶來一大堆工藝問題。或許實(shí)驗(yàn)室可以搞定，但是要用作量產(chǎn)，還需要很長的時(shí)間。即使是現(xiàn)在出現(xiàn)的石墨烯電池，也都不是真正意義上的石墨烯電池，它只是在鋰電池中摻雜了一點(diǎn)石墨烯而已。

　　鋰電池雖弱：暫無法被取代

　　相比黑科技石墨烯技術(shù)，目前作為新能源車市場的主流電池類型——鋰電池憑借其相對(duì)高的能量密度和成熟的成本優(yōu)勢，備受特斯拉等全球新能源車大廠商青睞。

　　在未來的一段時(shí)間內(nèi)，石墨烯電池取代鋰電池為電動(dòng)車供電的可能性不大。石墨烯電池的一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所表現(xiàn)出來的性能雖然比鋰電池要強(qiáng)，但是在其技術(shù)上還并未達(dá)到成熟的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于市場上的每一件商品，從研發(fā)到上市都要經(jīng)過漫長的一段過程的，比如說安全性、穩(wěn)定性、實(shí)用性、性價(jià)比，只有具備了這些性能，才能夠成為滿足消費(fèi)者需要的商品。

　　由此可見，石墨烯電池存在著相當(dāng)大的潛力，是代替鋰電池的最好材料。不過，雖然現(xiàn)在的石墨烯電池還不能真正意義上代替鋰電池，但是隨著科技的不斷進(jìn)步，終有一天會(huì)實(shí)現(xiàn)石墨烯電池取代鋰電池，成為動(dòng)力電池行業(yè)主流的那一幕。

　　作為現(xiàn)在流通的鋰電池，具有不錯(cuò)的性能，低廉的生產(chǎn)材料，完整的配套技術(shù)。所以石墨烯電池要去帶鋰電池還有很遠(yuǎn)的路程。