石墨烯电池用途主要有哪些你知道吗？
来源：宝鄂实业
2019-08-20 10:23
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我们先来看看究竟什么是石墨烯。2004年，英国曼彻斯特大学的盖姆和诺沃肖洛夫从石墨薄片中剥离出了石墨烯，他们二人因此荣获2010年诺贝尔物理学奖。这里的石墨烯，是由单层碳原子层构成的蜂窝状晶格二维原子晶体，理论厚度仅为0.34纳米，其具有优异的电学、热传导、阻隔性等材料性能，因此其在电池领域的应用被很多人看好，称之为“材料之王”。
学术界一直对石墨烯有个共同的看法，即目前制造石墨烯的成本过高并且技术方面并不完善，若要实现工业化应用现在还存在很大的困难。即便是现在有企业宣称有新的石墨烯产品问世了，石墨烯在这种产品中也多是扮演添加剂的角色，其在电池领域也不例外。
中国科学院物理研究所固态离子学课题组组长黄学杰教授认为，目前在正极里添加少量石墨烯可以增加正极的电子电导而改善电池的放电倍率特性，但一般添加量不到百分之一，不能说加了一点石墨烯的锂离子电池就变成了石墨烯电池。
更何况目前的石墨烯电池只是被添加了一些被称之为多层石墨烯的石墨片层成分而已。从理论上而言，单层石墨烯导电性最好，用于电池充电时间短，而层数越多导电性越差，用于电池充电时间越长。目前几乎没有企业敢声称自己是使用单层石墨烯造出了电池，更多的使用的只是石墨烯的混合物，确切地说是含有少量石墨烯成分的细小的多层石墨微片。
就是一些严谨的研究机构在发表权威论文时也不敢轻易用石墨烯电池的说法。2015年12月中旬，中科院上海硅酸盐所的研究团队在《科学》上发文指出，其研制出一种高性能超级电容器电极材料，一些媒体盛赞：“该材料具有极佳的电化学储能特性，可用作电动车的‘超强电池’，这种电池的最大亮点就是充电7分钟，行驶35公里。”而后石墨烯电池概念被爆炒。
但上海硅酸盐所的官方网站给出的消息是：“中国科学院上海硅酸盐研究所研究员黄富强带领的研究团队与北京大学、美国宾夕法尼亚大学的科研人员合作，合成了一种有序介孔（中孔之意）少层碳的新型材料。”并且《科学》杂志上的这篇论文也没有提到石墨烯，而是碳材料。
在学术界看来，目前所热炒的石墨烯电池还是一个伪概念，目前所标榜的石墨烯电池并不存在。中国有数十家上市公司布局石墨烯动力电池领域，然而真正拿得出可以大规模量产装机产品的几乎没有。并且就是在世界范围内，目前能够规模化生产的石墨烯电池也没有。
现在很多公司炒作这个概念其噱头意义远大于实用价值。石墨烯材料本身具有的纳米材料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也不兼容，因此应用的希望十分渺茫。此，目前石墨烯在电池上的应用，主要是和硅结合在电池负极里面代替原来的石墨，这样可以多吸带电荷，提升电池的导电率，减少充放电的电阻，性能提升效果也就仅限如此。事实上，在新能源电池领域，石墨烯电池所谓的颠覆性理论从未得到业内人士的认可。尽管石墨烯可以做导电剂，促进锂电池快速充放，理论上能提高倍率性能，但若分散工艺不到位，混料不均，仍难以发挥效用。
根据目前的发展态势，在新型柔性电池、器件、显示、催化剂方面，石墨烯可能是有前景的。但是在蓄电池方面，并不看好。
2、石墨烯太贵，即使制成了电池，普通人也消费不起
在锂电池中应用，石墨烯主要起到的作用，一是导电剂，二是可能做电极嵌锂材料。其实，这两点，都是在和传统的导电碳/石墨竞争。“那么问题来了，你知道导电碳/石墨多便宜么？都是论吨卖的，论克卖的石墨烯哪天能降到这个价？现在锂电池用的各种材料，都是一吨几万、十万左右的东西，而且天天承受着要求降价的压力，用石墨烯完全不现实。”这主要是石墨烯太贵。一克上千的价格，这不是一般企业能够承受得了的。而数年前，石墨烯的价格曾高达每克5000元，远超黄金价格。另外，就是这样的电池造出来了，消费者也难以承受。
