石墨烯将引领新能源电池未来，前景如何？
来源：宝鄂实业
2019-03-31 11:27
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石墨烯将引领新能源电池未来，但是它何时能走出实验室？是划时代意义还是仅是美好设想？技术上的难题让人认为这仅仅是个概念，甚至可以说在工业上量产几乎不可能。
引领新能源电池的未来
生活在北方的朋友，冬天常常会遇到这样的痛苦，手机在低温状态下会自动关机。这造成了极大的不便，也让手机电池的性能成为大众选择手机时需要考虑的一个重要因素。
石墨烯将引领新能源电池未来 何时能走出实验室？
究其原因，是电池在过低温度状态下，活性物质会减少，导致放电容量减少，致使电池性能变差。速途研究院近日发布的《2017年新能源电池行业分析报告》提到，石墨烯电池被誉为是一种划时代意义的电池，其工作温度范围约在-40~120℃，可以说完全不受天气温度的影响。更主要的是它具有充电时间短，能量密度高等特点，能真正实现几秒充满电的诉求。
此物在虚无缥缈间
石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极间快速穿梭特性，而开发的一种新能源电池。不过理想很丰满，现实却很骨感，现实的操作往往和理论相去甚远。目前，石墨烯电池的应用还处在实验阶段，距离落地还有很长的路要走。甚至还有更多的人开始质疑这仅仅是个概念。
其实，石墨烯电池并不是在电极材料中添加石墨烯，这是两个不同的概念。
截至目前，石墨烯在电池上的应用也仅仅是在电池负极上代替原来的石墨，虽然可以整体提升电池的容量和充电速度，但是提升效果有限。而且石墨烯从石墨中剥离出来的技术并不简单，除非技术成熟，否则将受成本制约。
而目前，对于石墨烯电池的结构示意图还没有一个很明确的结果，仅仅是俄亥俄州的Nanotek仪器公司根据锂离子电池在石墨烯表面和电极间快速穿梭的现象而提出的美好设想。而且在缺乏具体能量密度、循环寿命和充电速度等参数信息下，何时能走出实验室仍是未知数，在工业上量产几乎不可能。
尽管目前石墨烯电池的应用及其渺茫，但不可否认的是，其发展前景依旧被很多人看好，科学家为此仍不断奋斗在一线。虽然目前只是处在实验室的初级阶段，但是我们要满怀期待，毕竟每一项技术的突破，都会经历从被质疑到实现的过程。
石墨烯，是由碳原子组成的单原子层平面薄膜，厚度仅为0.34纳米，单层厚度相当于头发丝直径的十五万分之一。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。因为只有一层原子，电子的运动被限制在一个平面上，石墨烯也有着全新的电学属性。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。
然而，制备技术难题是阻碍石墨烯实现其潜在价值的最大“拦路虎”。目前，大多数的石墨烯电池技术还处于研发实验阶段，我们真的要等很久吗？
日前，珠海聚碳复合材料有限公司旗下全资子公司聚碳动力已经研发出一款真正意义的石墨烯电池商用产品，一举将处于实验室阶段的石墨烯电池拉入电池市场，成功解决现有电源电池不稳定、充电慢、容量低的难题。
珠海聚碳采取了综合性能平衡设计思路，巧妙地将全新的石墨烯基复合碳材料引入电容电池的正负极，将普通超级电容器与高能电池结合为一体，开发出超高性能的新型电池。
首款石墨烯电池将首先应用于电动汽车电池，预计今年年底或明年年初就能与用户见面，在明年下半年，应用于手机电池领域的商用石墨烯电池也会与大家见面，届时，手机电池的续航能力、快充能力和安全问题都能一一得到解决。
珠海聚碳复合材料有限公司的工作人员表示，目前，市场上常见的电动汽车电池，分别是磷酸铁锂电池、三元锂电池和锰酸锂电池。这三种电池各有优缺点，不过购车者可以根据不同的优缺点选择不同的电池。而还有一种电池，就是石墨烯电池了，完全是颠覆式的创造，同时可以避免像类似于特斯拉汽车电池自燃的事件发生。
聚碳动力已经掌握了石墨烯电池的制备技术，通过在锂电池正负极材料中添加石墨烯，降低电池的内阻，以达到实现高倍率快充快放和大幅提高电池的循环寿命。同时也提升了电池的耐受高低温的性能。这是聚碳动力的核心技术，也是其他企业无法复制的。石墨烯电池的普及将会是电动汽车的飞跃，一旦石墨烯电池应用到电动汽车上，对整个汽车行业将是颠覆性的改变。
核心技术
其核心技术奥秘在于采取了综合性能平衡设计思路，巧妙地将全新的石墨烯基复合碳材料引入电容电池的正负极，实现了普通超级电容器与高能电池结合为一体，从而兼有一般超级电容器和蓄电池的优异性能。
用途
石墨烯全碳电容电池是一种全能的新型动力电源。可解决电动汽车动力问题，还可以在水面舰艇、潜艇、无人机、导弹以及航天领域中应用。特别是其独具的安全性能将会对电动车产业发展带来深刻影响。这一产品集锂离子电池能量密度和超级电容器功率密度优势于一身，按照新国标检测，循环寿命达4000次以上，使用温度范围从零下30摄氏度至零上70摄氏度。在保证一定续驶里程的基础上，可实现大电流快速充电和超长的循环使用寿命。
技术突破
新型石墨烯全碳电容电池的优点是储电量大，由电能转化成化学能，再转化成电能释放出来，其能量密度已经超过目前最顶级的锂离子电池，功率密度接近超级电容，在结构上实现了电池和传统电容的内并，实现了电池和电容的优点兼备。
