介绍石墨烯电池和锂电池的优缺点
来源：宝鄂实业
2020-05-09 10:37
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石墨烯电池：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。
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。
锂电池：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(化学变化)。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。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，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。
一、石墨烯电池的优缺点
1、石墨烯电池是由碳原子组成的单原子层平面薄膜，厚度仅为0.34纳米，是目前世界上已知的最轻薄、最坚硬的纳米材料，透光性好，能折叠；
2、石墨烯是世界上导电性最好的材料，在传统的手机锂电池中加入了石墨烯复合导电粉末，提高了电池的倍率充放电性能和循环寿命；
3、安全稳定，新型石墨烯聚碳电容电池，充满电后用射钉枪打，使其短路，任何反应都没有;放在火上烧，也不会发生爆炸；
4、工艺特性不兼容，石墨烯比表面积过大，会对现有锂离子电池的分散均浆等工序带来一大堆工艺问题；
5、市场上的石墨烯电池不是纯石墨烯电池，只是在锂电池的基础上掺杂了一些石墨烯的相关的技术，与传统的锂电池相比，它带来的性能提升也仅仅只有那么一点点，再加上石墨烯的成本十分的高昂，它的制造工艺也非常的高，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。
二、锂电池的优缺点
1.能量密度高，其体积能量密度和质量能量密度分别可达450W.h/dm3和150W.h/kg，而且还在不断提高；
2.使用寿命长，100%DOD充放电可达900次以上；当采用浅深度（30%DOD）充放电时，循环次数已经超过了5000次；
3.没有Ni-Cd、Ni-MH电池一样的记忆效应，循环性能优越；
4.与普通电池的相容性差，因为一般要在用3节普通电池（3.6V）的情况下才能用锂离子电池进行替代；
5.成本高，主要是正极材料LiC002的价格高，随着正极技术的不断发展，可以采用LiMn204、LiFeP04等为正极，从而有望大大降低锂离子电池的成本。
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。
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