石墨烯电池与锂电池的对比

来源：存能电气  日期：2019-06-18 09:39  浏览量：次

　　石墨烯电池与锂电池的对比。石墨烯被认为是未来最具潜力的材料之一，但就目前而言，它的泡沫成分大于实际应用价值，阻碍这种材料普及的因素很多，可量产性和成本则是最主要的普及障碍，石墨烯电池要想在短期内彻底取代锂电池恐怕还有很长的路要走。

　　石墨烯电池与锂电池的对比

　　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。石墨稀电池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。

　　在新能源电动车当中，电池则是核心中的核心，目前，电动车主流的电池都是采用锂电池和石墨烯电池。石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池，锂电池工作电压变化较大。

　　石墨烯电池，是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。

　　锂电池，锂离子电池中的“锂离子”指的是电池中的储能物质，在充放电过程中发生电池反应。是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。

　　电动车使用石墨烯电池制作的优点

　　1、单次续航里程可高达1000公里；

　　2、单次完全充电仅需8分钟以内；

　　3、使用寿命是传统氢化电池的四倍，锂电池的两倍；

　　4、重量仅为传统电池的一半；

　　5、电池成本比锂电池低77%。

　　由此可见，石墨烯电池存在着相当大的潜力，是代替锂离子电池的最好材料。由于锂电池的安全性差和火灾风险,所以,近年来石墨烯电池成为备受期待的火热研究方向。

　　石墨烯电池是否可以取代锂电池呢？

　　单从使用角度而言，石墨烯电池完全能胜任锂电池在电动车中所起的作用，它有着更大的存储容量以及更快的充电速度，并且在高温下也比锂电池更为耐用。因此，石墨烯电池作为电动车电池是毫无问题的。

　　虽然在诸多理论性能方面石墨烯电池相比锂电池更为出色，但各种因素的限制，它依然无法取代锂电池于电动车的地位。

　　首先石墨烯电池的造价极为高昂，作为原材料的高导电石墨烯目前1克售价高达600元，被称作“黑金子”的石墨烯电池多应用在航空航天以及移动设备等领域，亲民的电动车只能对其望而兴叹。其次，石墨烯电池的制作工艺仍然不够成熟，目前仅处于实验室阶段的它无法达到量产的地步，石墨烯电池投入电动车市场在中短期内很难实现。

　　另外相比于石墨烯电池，作为电池发展结晶的锂电池依旧有着诸多的优势，不论是市场还是技术都更为完善，石墨烯电池更可能以一种全新的技术融入锂电池中，推动电池革命的进程。

　　总体而言，石墨烯电池虽然在性能方面远胜传统锂电池，但是在电动车电池领域的应用上还是无法取代锂电池的地位。尽管如此，石墨烯电池的研发也仍在继续，工艺的简化与材料的优化都是其重点，未来用作电动车电池也可能不是梦想哟。