石墨烯电池有什么优势？未来能否取代锂电池成为主流？

我们都知道，新能源汽车动力电池的好坏直接影响着续航里程的长短，现阶段我们的锂离子电池发展已经到了一定的瓶颈期，要想在短时间内再提升略有些难度。

 

 

我们先了解一下石墨烯是何物，石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，简单说就是一种新材料，在把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层物质就是石墨烯。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，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，更是被广大研究者誉为“新材料之王”。

 

而且也有实验数据表明，用石墨烯制作成的电池存在着许多优点：

1、单次续航里程可高达1000公里；

2、单次完全充电仅需8分钟以内；

3、使用寿命是传统氢化电池的四倍，锂电池的两倍；

4、重量仅为传统电池的一半；

5、电池成本比锂电池低77%。

由此可见，石墨烯电池存在着相当大的潜力，是代替锂离子电池的最好材料。石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体，是包括富勒烯、碳纳米管、石墨在内的碳的同素异形体的基本组成单元，即石墨的单层薄片。石墨烯中碳原子通过sp2杂化成键，与周围其他三个碳原子以C-C单键相连，同时每个碳原子剩有一个垂直于石墨烯平面的p电子，未成对P电子在与平面垂直的方向形成π轨道，可以在石墨烯晶体结构中自由移动，从而使得石墨烯具有良好的导电性能。同时，石墨烯几乎集合了世界上众多材料的最优质品质：超薄超轻、超高强度、超强导电性、优异的室温导热和透光性等。基于以上特性，使石墨烯在新能源电池领域具有广泛应用，可作为电极材料助剂，解决传统铅酸电池大电流充放电、寿命短等问题，将电池使用周期拉长近一半，同时能解决传统锂电池充电速度慢、超级电容器蓄电能力差的问题。