石墨烯电池为什么没有取代锂电池？

石墨烯电池为什么没有取代锂离子电池？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。集万千光芒于一身的石墨烯电池，有着比能量高、充电速率快等优势。可是为什么石墨烯电池为什么没有取代锂离子电池？

石墨烯电池的优点和劣势

优点

1.储电量是目前市场最好产品的三倍。一个锂离子电池(以最先进的为准)的比能量数值为180wh/kg，而一个石墨烯电池的比能量则超过600wh/kg

2.用石墨烯电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里，而其充电时间不到8分钟

3.使用寿命长。石墨烯电池使用寿命是传统氢化电池的四倍，是锂离子电池的两倍

4.重量轻。石墨烯的特性使得电池的重量可以减少为传统电池的一半，这样可以提高装载该电池的机器的效率

5.成本低。加工石墨烯电池的公司表示，它的成本将比锂离子电池低77%

劣势

传统导电碳/石墨很便宜，都是论吨卖的，而石墨烯太贵。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，一般消费者也难以承受。

石墨烯电池暂时无法取代锂离子电池

相比黑科技石墨烯技术，目前作为新能源车市场的主流电池类型——锂离子电池凭借其相对高的能量密度和成熟的成本优点，备受特斯拉等全球新能源车大厂商酷爱。

事实上就目前石墨烯在电池上的使用来说，主要是和硅结合，所谓的石墨烯电池，本质上还是属于锂离子电池。对锂离子电池来说，石墨烯作为碳基负极材料，是没有方法从根本上改变锂离子电池能量比数量级的。

在电池负极里面代替原来的石墨，虽然可以提升锂离子电池的整体容量和充电速度，但性能提升效果有限，并没到那般强势。

石墨烯电池没有取代锂离子电池的原由

妨碍石墨烯电池的主要原由，量产化困难的主要原由在其内部。

1.全石墨烯电池成本十分高昂，而且制备难度大，几乎不可能量产。今朝公布的一些惊人数据基本都来自纯度极高的石墨烯电池，仅出今朝概念阶段或试验室内;

2.“掺杂石墨烯电池”在锂离子电池上的作用是导电剂或电极嵌锂材料，但与传统的导电碳和石墨低廉的成本相比，前者带来的性能提升不足以吸引各厂家;

3.石墨烯材料本身具有的高比表面积等性质，与今朝的锂离子电池工业的技术体系无法相容;

4.除此之外，比如其他材料的冲击(比如硅在做负极上有着更高的理论容量)和分散工艺难度高等问题，都制约着它在锂离子电池上的使用。

总之，首先要说明的是，石墨烯电池取代锂离子电池在中短期内基本是不可能的;“掺杂石墨烯锂离子电池”虽然有着一定的使用前景，但收效并不大，完全不足以撼动现今的格局。石墨烯电池的使用前景是很广阔的，但是今朝还不能满足量产的条件，因此暂时无法取代锂离子电池。

声明： 本站所发布文章部分图片和内容自于互联网，如有侵权请联系删除