石墨烯电池真的比锂电池更持久耐用吗？
来源：宝鄂实业
2020-03-16 20:30
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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。Earthdas的石墨烯电池可以在五分钟左右为摩托车和电动自行车充电。也不需要特殊的安装。这种电池使用的是类似膏状和石墨烯的电解质。这些改进了“能量密度容量”，使充电器比基于锂的选择提高了12倍。
他们的400gr原型机得到了国际投资基金的支持。事实上，这个被称为石墨烯旗舰的项目代表了欧盟最大的研究计划。预算总额约为10亿美元。
Earthdas计划在今年晚些时候将电池推向市场。第一次生产运行提供了3000个单位的电动摩托车和自行车制造商。在加泰罗尼亚的第一轮之后，Earthdas计划将业务扩展到欧洲，然后是全球。
结果发现，石墨烯材料就是完美的解决方案，石墨烯是一种具有独特性质的超薄碳原子层。Shahbazian-Yassar与他的同事以前曾使用过石墨烯调节锂金属电池电极上积聚的锂。
Shahbazian-Yassar与他的同事都知道，氧原子无法从石墨烯片中渗出。此外，石墨烯还具有强度高、柔韧性好、可导电等优点。他们认为，如果用石墨烯将锂电池的钴酸锂阴极小颗粒包裹起来，就可能阻止氧气逸出。
首先，研究人员用化学方法改变了石墨烯，使其具有导电性。接下来，他们将钴酸锂阴极电极的微小颗粒包裹在导电的石墨烯中。当研究人员使用电子显微镜，观察被石墨烯包裹的钴酸锂颗粒时发现，与未包裹石墨烯的颗粒相比，在高温下，释放的氧气明显减少。
接下来，研究人员将被石墨烯包裹的颗粒与粘合材料相结合，形成了一个阴极，集成至锂金属电池中。当研究人员测量电池循环过程中氧气释放情况时发现，即使在非常高的电压下，也几乎没有氧气从阴极中逸出。即使在200次充放电循环之后，锂金属电池的表现仍然很好。
Sharifi-Asl表示：“与传统的锂金属电池相比，阴极包裹了石墨烯的电池在快速循环后仅损失了约14%的容量，而在相同条件下，传统锂金属电池的性能下降了约45%”。
Shahbazian-Yassar表示：“石墨烯是阻止氧气进入电解质的理想材料。该材料不透氧、可导电、具柔韧性，强度高，能够承受电池内部条件。而且其只有几纳米厚，因此不会额外增加电池的质量。
