鋰電池和石墨烯電池有什么區(qū)別

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-04-18 08:57  瀏覽量：次

　　鋰電池和石墨烯電池有什么區(qū)別?在新能源電動(dòng)車當(dāng)中，電池則是核心中的核心，目前，電動(dòng)車主流的電池都是采用鋰電池和石墨烯電池。石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，開發(fā)出的一種新能源電池，鋰電池工作電壓變化較大。

　　鋰電池和石墨烯電池有什么區(qū)別?

　　石墨烯電池：石墨烯電池，是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個(gè)原子層厚度的準(zhǔn)二維材料，所以又叫做單原子層石墨。利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。由于高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍工領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也是極為突出的。

　　石墨烯被研究者和各大媒體譽(yù)為“新材料之王”，是人類已知強(qiáng)度高、韌性好、重量輕、透光率高、導(dǎo)電性佳的新型納米材料。

　　鋰電池：“鋰電池”，鋰離子電池中的鋰離子指的是電池中的儲(chǔ)能物質(zhì)，在充放電過(guò)程中發(fā)生電池反應(yīng)（化學(xué)變化）。是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的?？沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。

　　石墨稀電池的表現(xiàn)是比鋰電池要好很多，特別是電池的動(dòng)力特性、電容量、壽命等方面。但是目前石墨稀還沒(méi)達(dá)到實(shí)用化階段，離大批量生產(chǎn)還有很長(zhǎng)的路要走。鋰電池在安全性、續(xù)航能力、環(huán)境污染以及充電速度方面存在的巨大短板已經(jīng)開始嚴(yán)重限制了各大高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此許多企業(yè)研發(fā)部門都將目光放到了更先進(jìn)的石墨烯電池上面，并相信這一新型電池未來(lái)將徹底取代已經(jīng)問(wèn)世超過(guò)26年的鋰電池。

　　石墨烯電池為什么沒(méi)有取代鋰電池？

　　石墨烯電池強(qiáng)度最高、韌性最好、并且還有質(zhì)量輕、導(dǎo)電性優(yōu)良的特點(diǎn)。早在幾年前，華為就宣布了他的一項(xiàng)快充的技術(shù)，將3000毫安時(shí)的石墨烯電池進(jìn)行充電僅僅只需要五分鐘就可以充滿接近一半的電量?？梢娛╇姵夭粌H適用于新能源汽車，在我們的手機(jī)領(lǐng)域也可以得到廣泛的應(yīng)用，但是這僅僅只是處于實(shí)驗(yàn)階段，距離在市場(chǎng)上得到應(yīng)用還需要很長(zhǎng)的路要走。

　　石墨烯相比于傳統(tǒng)的電池有著更大更多的優(yōu)勢(shì)，在使用壽命上，它的使用壽命是鋰電池的兩倍，是氫化電池的四倍。在重量上，它的重量大概只有傳統(tǒng)電池的一半。在充電的速率方面。石墨烯電池可以提高幾十倍甚至上百倍。

　　其實(shí)我們市場(chǎng)上并非沒(méi)有石墨烯電池的產(chǎn)品，比如說(shuō)在一些高端的醫(yī)療設(shè)備方面。但是這些石墨烯電池也不是我們所期望的純石墨烯電池，他只是在鋰電池的基礎(chǔ)上摻雜了一些石墨烯的相關(guān)的技術(shù)，與傳統(tǒng)的鋰電池相比，它帶來(lái)的性能提升也僅僅只有那么一點(diǎn)點(diǎn)。再加上石墨烯的成本十分的高昂，它的制造工藝也非常的高，幾乎想要達(dá)到量產(chǎn)的階段，還需要很大的一步路要走。如此高額的成本，再加上性能提升的幅度，一些廠商自然就對(duì)石墨烯電池不感興趣了。

　　就目前來(lái)看，石墨烯的電池依然很不成熟并沒(méi)有表現(xiàn)出相對(duì)于鋰電池的重大優(yōu)勢(shì)，所以鋰電池要被取代的時(shí)代，可能不會(huì)那么早到來(lái)。

　　石墨烯電池被認(rèn)為是未來(lái)最具潛力的材料之一，但就目前而言，它的泡沫成分大于實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，阻礙這種材料普及的因素很多，可量產(chǎn)性和成本則是最主要的普及障礙，石墨烯電池要想在短期內(nèi)徹底取代鋰電池恐怕還有很長(zhǎng)的路要走。

　　電動(dòng)車使用石墨烯電池制作的優(yōu)點(diǎn)

　　1、單次續(xù)航里程可高達(dá)1000公里；

　　2、單次完全充電僅需8分鐘以內(nèi)；

　　3、使用壽命是傳統(tǒng)氫化電池的四倍，鋰電池的兩倍；

　　4、重量?jī)H為傳統(tǒng)電池的一半；

　　5、電池成本比鋰電池低77%。

　　由此可見，石墨烯電池存在著相當(dāng)大的潛力，是代替鋰離子電池的最好材料。由于鋰電池的安全性差和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),所以,近年來(lái)石墨烯電池成為備受期待的火熱研究方向。