石墨烯电池能否取代锂电池?石墨烯与锂电池的对比
来源：宝鄂实业
2019-12-29 14:14
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石墨烯与锂电池的比较。石墨烯被认为是未来最有前途的材料之一,但是现在,它的泡沫成分大于实际的应用价值,许多因素阻碍了这种材料的推广,可以生产和传播的成本是主要的障碍,石墨烯电池完全取代锂电池在短时间内恐怕还有很长的路要走。
石墨烯与锂电池的比较
石墨烯被研究人员和媒体誉为“新材料之王”，是一种强度高、韧性好、重量轻、透光率高、导电性好的新型纳米材料。石墨烯电池的性能远远优于锂电池，尤其是在功率特性、容量、寿命等方面。然而，石墨烯尚未进入实际应用阶段，大规模生产还有很长的路要走。
在新能源电动汽车中，电池是核心的核心。目前，电动汽车的主流电池是锂电池和石墨烯电池。石墨烯电池是利用在石墨烯表面与电极之间快速、大量穿梭的锂离子而开发的新能源电池。锂电池的工作电压变化很大。
石墨烯电池是一种准二维材料，只有一层原子厚度，由sp2杂化的碳原子构成的细胞平面膜，故又称单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速、大规模的运动，开发了一种新能源电池。由于石墨烯具有高导电性、高强度、超薄等特点，在航空航天和军事领域也具有突出的应用优势。
锂电池，锂离子电池中的“锂离子”是指电池储能材料，在电池充放电过程中发生反应。它是一种以锂金属或锂合金为正极材料，采用非水电解质溶液的电池。锂电池可分为两大类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含金属锂，可以充电。其安全性、比容量、自放电率和性能比均优于锂离子电池。
利用石墨烯电池制造电动汽车的优势
1. 单趟行程行程可达1000公里;
2. 一次充满电只需不到8分钟;
3.使用寿命是传统氢化电池的4倍，锂电池的2倍;
4. 只有传统电池一半的重量;
5. 电池成本比锂电池低77%。
因此，石墨烯电池作为替代锂离子电池的最佳材料具有相当大的潜力。由于锂电池的安全性和火灾危险性较差，近年来石墨烯电池成为研究热点。
石墨烯电池能否取代锂电池?
单就使用而言，石墨烯电池非常适合锂电池在电动汽车中的作用，与锂电池相比，它具有更大的存储容量、更快的充电速度和更强的高温耐久性。因此，石墨烯电池作为电动汽车电池是没有问题的。
虽然石墨烯电池在许多理论性能方面都优于锂电池，但由于各种限制，石墨烯电池仍无法替代电动汽车中的锂电池。
首先，石墨烯电池极其昂贵。作为一种原材料，高导电石墨烯目前的售价高达每克600元。所谓的“黑金”石墨烯电池主要用于航空航天和移动设备。其次，石墨烯电池的制造技术还不够成熟，仅处于实验室阶段，还不能进入量产阶段，石墨烯电池很难在中短期内进入电动汽车市场。
此外，与石墨烯电池相比，锂电池作为电池发展的结晶，仍有许多优点。市场和技术都更加完善。石墨烯电池更有可能以新技术整合到锂电池中，推动电池革命。
总体而言，石墨烯电池在性能上远远优于传统锂电池，但在电动汽车电池领域却无法替代锂电池。尽管如此，石墨烯电池的发展仍在继续，以工艺简化和材料优化为重点，未来在电动汽车电池中的应用可能并非梦想。
