石墨烯锂离子电池真的是革命性的技术突破吗

来源：维多利亚3308  日期：2019-09-09 09:43  浏览量：次

　　石墨烯锂离子电池真的是革命性的技术突破吗？石墨烯可以做导电剂，促进锂离子电池快充放，理论上能提高倍率性能，但若分散工艺不到位，混料不均，一切都是空中楼阁。石墨烯的振实和压实密度都非常低，成本极其昂贵，根本不存在取代石墨类材料直接用作锂离子电池负极的可能性。

　　石墨烯锂离子电池真的是革命性的技术突破吗？

　　石墨烯与其它新型负极材料，比如硅基和锡基材料以及过渡金属化合物形成复合材料，是当前“纳米锂电”最热门的研究领域。

　　石墨烯锂离子电池真的就是革命性的技术么？现在看来这样说恐怕还为时尚早。石墨烯商用的最大阻碍—成本，石墨烯用在锂电池之中，取代的是过去的导电碳或者是石墨电极，比起石墨烯每千克数百美元的市场价格，这两个按吨卖的真的算得上是白菜价了，并且数百美元的还是“劣质品”，真正的优秀石墨烯价格高达数千元每克。试问在现在的电池基础上，用户愿意用如此高的原材料差价换取耐热性提高和寿命翻倍的优势么？恐怕不会。

　　所以作为传统锂电池的补充，石墨烯确实是比现在的技术要先进很多，但是受制于成本和自身特性，从现在来看是难以在各个领域取代传统锂电池的。总的来说石墨烯锂电池现在仍然是一个实验室产品。石墨烯不过是其中之一而已，现在市场和用户对于石墨烯锂电池的需求并不迫切。

　　石墨烯锂离子电池现在只是人们对于这种材料的一次尝试，或许现在石墨烯对于电池性能的提升并不是革命性的，但是在其他领域，石墨烯带来的改变可能就是天翻地覆的了，比如柔性器件半导体显示屏、能源材料、超级电容器、高速晶体管、光电子器件等等。

　　石墨烯在电化学性能方面与之非常相似并无任何特殊之处，反倒是生产成本更高，生产过程对环境污染更加严重，实际操作和加工性能更加困难。根据自己多年的锂电研发和生产经验，笔者并不认为石墨烯会在锂离子电池领域有多少实际应用价值，当前所谓的“石墨烯电池”纯属炒作。

　　综合考量材料成本、生产工艺、加工性和电化学性能，笔者认为，石墨烯或者石墨烯复合材料实际用于锂电负极的可能性很小产业化前景渺茫。未来石墨烯在锂离子电池上的应用前景微乎其微的。相比于锂离子电池，小编认为石墨烯在超级电容器尤其是微型超级电容器方面的应用前景似乎稍微靠谱一点点。

　　石墨烯电池和石墨烯锂电池哪个更好？

　　石墨烯电池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。石墨稀的表现是比锂电池要好很多，特别是电池的动力特性、电容量、寿命等方面。但是目前石墨稀还没达到实用化阶段，离大批量生产还有很长的路要走。

　　石墨烯相比于传统的电池有着更大更多的优势，在使用寿命上，它的使用寿命是锂电池的两倍，是氢化电池的四倍。在重量上，它的重量大概只有传统电池的一半。在充电的速率方面。石墨烯电池可以提高几十倍甚至上百倍。

　　锂电池在安全性、续航能力、环境污染以及充电速度方面存在的巨大短板已经开始严重限制了各大高科技产业的发展，因此许多企业研发部门都将目光放到了更先进的石墨烯电池上面。

　　采用石墨烯材料的电极虽然大幅提升了电池寿命和电池充电速度，但因石墨烯材料本身具有的高比表面积等性质，与现在的锂离子电池工业的技术体系无法相容，能量密度并没有实现理论上的翻倍，仅仅提升了10%。