锂电池与石墨烯电池的优缺点都有哪些？

2021-09-14 06:23:20

锂电池我们很熟悉，而石墨烯电池我们可能就不甚了了。石墨烯电池到底是什么？跟锂电池比起来哪个更强。如果在这里把结论告诉大家，石墨烯电池远远优于锂电池，大家可能不信。下面拓湃就为大家详细分析！

一、石墨烯电池与锂电池的比较

1、石墨烯电池：石墨烯电池是由碳原子的SP2杂化形成的蜂窝状平面膜。它是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，因此也称为单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极间快速、大范围的穿梭运动，研制了一种新能源电池。石墨烯具有高导电性、高强度、超轻薄等特点，在航空航天领域具有突出的应用优势。石墨烯被研究人员和主要媒体称为“新材料之王”。它是一种强度高、韧性好、重量轻、透光率高、导电性好的新型纳米材料。

2、锂电池：“锂电池”。锂离子电池之中的锂离子是指电池之中的储能材料。电池反应（化学变化）发生在充电和放电过程之中。它是一种以锂金属或锂合金为正极材料，非水性电解质溶液的电池。锂电池大致可分为两类：金属锂电池和锂离子电池。锂离子电池不含金属锂，可以充电。锂金属电池是第五代可充电电池，诞生于1996年。

锂电池在安全性、耐久性、环境污染和充电速度等方面的巨大缺陷已经开始严重限制主要高科技产业的发展。因此，许多企业研发部门都将重点放在更先进的石墨烯电池之上，并相信这种新型电池将在未来完全取代已有超过26年历史的锂电池。

二、为什么石墨烯电池没有取代锂电池？

石墨烯电池具有更高的强度、更好的韧性、重量轻和优良的导电性。早在几年后，华为就宣布了其快速充电技术，为3000毫安时的石墨烯电池充电，该电池仅需5分钟即可充电近一半的电量。由此可见，石墨烯电池不仅适用于新能源汽车，而且可以广泛应用于我国手机领域，但目前还处于实验阶段，市场应用还有很长的路要走。石墨烯比传统电池有更多的优点。其使用寿命是锂电池的两倍，氢化电池的四倍。就重量而言，它的重量大约是传统电池的一半。就收费率而言。石墨烯电池可以改进几十倍甚至数百倍。事实上，石墨烯电池在我们的市场之上是不可用的，例如，在一些高端医疗设备之中。然而，这些石墨烯电池并不是我们期望的纯石墨烯电池。它们只掺杂了一些基于锂电池的石墨烯相关技术。与传统的锂电池相比，它带来的性能提升只是一点点。此外，石墨烯的成本很高，其制造工艺也很高。它还需要一大步才能达到量产阶段。如此高的成本，再加上一系列的性能改进，一些制造商自然对石墨烯电池不感兴趣。目前，石墨烯电池还不成熟，与锂电池相比没有显示出明显的优势，因此锂电池的替代时代可能不会来得这么早。石墨烯电池被认为是未来更有潜力的材料之一，但就目前而言，其泡沫成分大于其实际应用价值。许多因素阻碍了这种材料的流行。大规模生产和成本是主要障碍。石墨烯电池在短期内要取代锂电池还有很长的路要走。

三、使用石墨烯电池电动汽车的优点：

1、单次续航里程可达1000公里；

2、一次完全充电不到8分钟；

3、使用寿命是传统氢化电池的四倍，是锂电池的两倍；

4、重量只有传统电池的一半；

5、电池成本比锂电池低77%。可以看出，石墨烯电池具有巨大的潜力，是替代锂离子电池的更佳材料。由于锂电池的安全性和火灾危险性较差，石墨烯电池成为近年来研究的热点方向。

四、石墨烯电池与锂电池比较结论

石墨烯电池的性能远远优于锂电池，尤其是在功率特性、电容和使用寿命方面。石墨的性能远远优于锂电池，特别是在功率特性、电容、使用寿命等方面。但目前，稀石墨还没有达到实用化阶段，离批量生产还有很长的路要走。

石墨烯在纸面实力上吊打锂电池，在多个方面都比锂电池强得多。唯一缺点是没有形成量产实用。如果它能解决关键技术问题，那么总有一天石墨烯电池将会取代锂电池变成新的电池王者！

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