鉅大LARGE | 點擊量：937次 | 2021年04月23日
汽車離用上石墨烯電池還要多長時間？
相比石墨烯，大家可能對石墨更熟悉，傳統的干電池電芯正極、鉛筆芯和潤滑劑都用到了石墨。而石墨烯本質上則是分離出來的單原子層平面石墨，簡單來說，石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。
實際上石墨烯本來就存在于自然界，只是難以剝離出單層結構。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈蓋姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫，用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
石墨烯有何特性？
由于是單層原子結構，所以石墨烯只有一個原子直徑的厚度，即0.335nm，相當于一根頭發的20萬分之一；其電子遷移率約為硅的140倍，砷化鎵的20倍；穩定性高，電導率可達108/m,面電阻約為31/sq（310/m2），比銅或銀更低，是室溫下導電最好的材料；比表面積大（2630m2/g），熱導率是硅的36倍，砷化鎵的20倍，是銅（室溫下401WmK）的十倍多；強度上面積1㎡的石墨烯層片可承受4kg的質量，其強度約為普通鋼的100倍，用石墨烯制成的包裝袋，可以承受大約2噸的重量。
石墨烯有什么用途？
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最好的一種新型納米材料，石墨烯被稱為黑金，是新材料之王，科學家甚至預言石墨烯將徹底改變21世紀。
其優質特性可用于多個領域：堅固耐磨損的特性可用于防腐保護膜、良好的導熱性可用于電子設備散熱、耐高溫激光發射器、良好的導電性可用于制造更薄更快的晶體管、幫助解決傳統電池容量不足和充電時間長的問題…石墨烯電池靠譜嗎？
目前市面上大部分所謂的石墨烯電池，都是在鋰離子電池等電池中通過技術手段添加一些石墨烯，更多還是作為導電劑提高電池的快充性能，這樣的電池行業內默認的叫法是石墨烯基電池，而不是石墨烯電池。
雖然目前學術界并沒有對石墨烯電池做出明確含義，但參考鋰離子電池的含義，石墨烯電池肯定是以石墨烯作為重要的電極材料。現在鋰離子電池用的各種材料，都是一噸幾萬十幾萬，想想石墨烯堪比黃金的價格，真的全部做成電極材料誰用的起？
其次，石墨烯雖然對電池容量提升有所幫助，但并不像想象般那么大，用石墨烯做負極的電池，理論上容量最多是石墨負極的兩倍，噱頭意義遠大于實際效用，實際上目前各大電池廠都開始用上了硅負極（如松下的4AH18650）。
清華能源互聯網某研究員也曾表示，石墨烯本身納米材料的高比表面積等性質與現在的鋰離子電池工業的技術體系是不兼容的，完全替代的希望十分渺茫。
