石墨烯电池为什么没有取代锂电池

来源：维多利亚3308  日期：2019-04-15 16:06  浏览量：次

　　石墨烯电池为什么没有取代锂电池？石墨烯被研究者和各大媒体誉为“新材料之王”，是人类已知强度高、韧性好、重量轻、透光率高、导电性佳的新型纳米材料。集万千光芒于一身的石墨烯电池，有着比能量高、充电速率快等优点。可是为什么石墨烯电池为什么没有取代锂电池？

　　石墨烯电池的优势和劣势

　　优势

　　1.储电量是目前市场最好产品的三倍。一个锂电池(以最先进的为准)的比能量数值为180wh/kg，而一个石墨烯电池的比能量则超过600wh/kg

　　2.用石墨烯电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里，而其充电时间不到8分钟

　　3.使用寿命长。石墨烯电池使用寿命是传统氢化电池的四倍，是锂电池的两倍

　　4.重量轻。石墨烯的特性使得电池的重量可以减少为传统电池的一半，这样可以提高装载该电池的机器的效率

　　5.成本低。生产石墨烯电池的公司表示，它的成本将比锂电池低77%

　　劣势

　　传统导电碳/石墨很便宜，都是论吨卖的，而石墨烯太贵。一克上千的价格，这不是一般企业能够承受得了的。而数年前，石墨烯的价格曾高达每克5000元，远超黄金价格，普通消费者也难以承受。

　　石墨烯电池暂时无法取代锂电池

　　相比黑科技石墨烯技术，目前作为新能源车市场的主流电池类型——锂电池凭借其相对高的能量密度和成熟的成本优势，备受特斯拉等全球新能源车大厂商青睐。

　　事实上就目前石墨烯在电池上的应用来说，主要是和硅结合，所谓的石墨烯电池，本质上还是属于锂电池。对锂电池来说，石墨烯作为碳基负极材料，是没有办法从根本上改变锂电池能量比数量级的。

　　在电池负极里面代替原来的石墨，虽然可以提升锂电池的整体容量和充电速度，但性能提升效果有限，并没到那般强势。

　　石墨烯电池没有取代锂电池的原因

　　阻碍石墨烯电池的主要原因，量产化困难的主要原因在其内部。

　　1.全石墨烯电池成本十分高昂，而且制备难度大，几乎不可能量产。现在公布的一些惊人数据基本都来自纯度极高的石墨烯电池，仅出现在概念阶段或实验室内;

　　2.“掺杂石墨烯电池”在锂电池上的作用是导电剂或电极嵌锂材料，但与传统的导电碳和石墨低廉的成本相比，前者带来的性能提升不足以吸引各厂家;

　　3.石墨烯材料本身具有的高比表面积等性质，与现在的锂电池工业的技术体系无法相容;

　　4.除此之外，比如其他材料的冲击(比如硅在做负极上有着更高的理论容量)和分散工艺难度高等问题，都制约着它在锂电池上的应用。

　　总之，首先要说明的是，石墨烯电池取代锂电池在中短期内基本是不可能的;“掺杂石墨烯锂电池”虽然有着一定的应用前景，但收效并不大，完全不足以撼动现今的格局。石墨烯电池的应用前景是很广阔的，但是现在还不能满足量产的条件，因此暂时无法取代锂电池。