繼2004年石墨烯被首次分離后捏浊，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)二人因為“二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實驗”共同獲得2010年諾貝爾物理學獎之后，此后灌诅，與石墨烯有關(guān)的新聞或者研究成果都受到了人們極大的關(guān)注。

什么是石墨烯派敷，我用了一個忍者來形容他晴叨，想強調(diào)一個字“快”，用石墨烯制造出來的電池搭載到電動車最多能行駛1000公里坠非，而充電時間不到8分鐘。

石墨烯電池不是石墨電池果正，石墨烯電池炎码，也不是單純的增加一些石墨烯作為導電劑就可以稱為石墨烯電池。目前秋泳，我國石墨烯全產(chǎn)業(yè)鏈雛形初現(xiàn)潦闲，覆蓋從原料、制備迫皱、產(chǎn)品開發(fā)到下游應(yīng)用的全環(huán)節(jié)歉闰，已基本形成以長三角、珠三角和京津冀魯區(qū)域為集合區(qū)舍杜，多地分布式發(fā)展的石墨烯產(chǎn)業(yè)格局新娜。2016年，我國石墨烯市場總體規(guī)模突破40億元既绩，已形成新能源領(lǐng)域應(yīng)用、大健康領(lǐng)域應(yīng)用还惠、復合材料領(lǐng)域應(yīng)用饲握、節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用、石墨烯原材料蚕键、石墨烯設(shè)備六大細分市場救欧。

不能不提的是，當前我國的石墨烯產(chǎn)業(yè)仍面臨一些深層次問題锣光，基礎(chǔ)研究能力薄弱笆怠，缺乏龍頭企業(yè)帶動，上下游企業(yè)脫節(jié)誊爹，產(chǎn)業(yè)鏈不成熟蹬刷，資本市場過度透支石墨烯概念，行業(yè)標準缺失等频丘，都嚴重制約了我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展办成。

與國外對比，我們?nèi)稳挥泻艽蟮牟罹嗦瑖鴥?nèi)石墨烯研發(fā)機構(gòu)迂卢，石墨烯產(chǎn)業(yè)園，可謂發(fā)展得轟轟烈烈，但更多的作用而克，局限于作為一款添加劑靶壮，而不是作為一種能夠帶來數(shù)量級變化的材料應(yīng)用，未來我們可集中關(guān)注在石墨烯電池新能源汽車员萍，可穿戴領(lǐng)域等亮钦。

石墨烯鋰電池？

什么是石墨烯充活？借用百科的定義：“石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜蜂莉，只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料混卵，它幾乎是完全透明的映穗，只吸收2.3%的光；導熱系數(shù)高達5300 W/m·K幕随，高于碳納米管和金剛石蚁滋，常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V·s，又比納米碳管或硅晶體高赘淮，而電阻率只約10-8 Ω·m辕录，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料梢卸∽叩”

石墨烯電池，并不等于石墨電池蛤高，目前市場上使用的電池蚣旱，無論是磷酸鐵鋰，還是鈷酸鋰戴陡，三元材料塞绿，均是以石墨作為負極，取名方式則是以起主要作用的正極材料來命名恤批，而石墨烯异吻，更多的以導電劑方式添加進去，而某些公司混淆概念喜庞，把加入石墨烯作為導電劑的稱為石墨烯電池诀浪，這里需要糾正一下。

按照命名規(guī)則赋荆，如果要叫石墨烯電池一定要是石墨烯起主要電化學作用的電池笋妥。為了進一步澄清“石墨烯電池”的概念問題，我們先總結(jié)一下石墨烯在鋰離子電池中可能(僅僅是可能性)的應(yīng)用領(lǐng)域窄潭。

其實春宣，石墨烯在鋰離子電池里面可能發(fā)揮作用的領(lǐng)域只有兩個：直接用于負極材料和用于導電添加劑酵颁。而石墨烯單獨作為負極的道路，還相當?shù)钠D難月帝。

用作負極材料舉步維艱

純石墨烯的充放電曲線跟高比表面積硬碳和活性炭材料非常相似躏惋，都具有首次循環(huán)庫侖效率極低（一般88%）、充放電平臺過高嚷辅、電位滯后嚴重以及循環(huán)穩(wěn)定性較差的缺點簿姨，這些問題其實都是高比表面無序碳材料的基本電化學特征。

高品質(zhì)的石墨烯的振實和壓實密度都非常低簸搞，成本極其昂貴扁位，基本上不存在取代石墨類材料直接用作鋰離子電池負極的可能性。

石墨烯與其它新型負極材料趁俊，比如硅基和錫基材料以及過渡金屬化合物形成復合材料域仇，是當前“納米鋰電”最熱門的研究領(lǐng)域。但是綜合考量材料成本寺擂、生產(chǎn)工藝暇务、加工性和電化學性能，石墨烯或者石墨烯復合材料實際用于鋰電負極的可能性很小產(chǎn)業(yè)化前景艱難怔软。

用作導電劑無明顯優(yōu)勢垦细。

再來說說石墨烯用于導電劑的問題，現(xiàn)在鋰電常用的導電劑有導電炭黑挡逼、乙炔黑括改、科琴黑，Super P等挚瘟，現(xiàn)在也有電池廠家在動力電池上開始使用碳纖維(VGCF)和碳納米管(CNT)作為導電劑叹谁。

石墨烯用作導電劑的原理是其二維高比表面積的特殊結(jié)構(gòu)所帶來的優(yōu)異的電子傳輸能力。從目前積累的測試數(shù)據(jù)來看乘盖，VGCF、CNT以及石墨烯在倍率性能方面都比Super P都有一定提高憔涉，但這三者之間在電化學性能提升程度上的差異很小订框，石墨烯并未顯示出明顯的優(yōu)勢。

而石墨烯電池對電池的容量提升兜叨，我只能呵呵了穿扳。作為添加劑添加在負極，則會消耗更多鋰離子形成SEI膜国旷，放在正極還有改善倍率和低溫性能的可能性矛物。

相比石墨烯，鋰電企業(yè)更青睞于CNT跪但，這兩個可謂是難兄難弟履羞，應(yīng)用則是添加在正極作為導電劑使用。

石墨烯制作方法復雜且難度成本較大，主要方法如下忆首，不再贅述爱榔。

相比于CNT，石墨烯還有一個更加out的弱點糙及，他貴详幽！企業(yè)不是慈善家，不能帶來良好的經(jīng)濟效益浸锨，我腦子壞了才會大規(guī)模應(yīng)用唇聘。而你在新聞上看到的，某某公司石墨烯電池開始量產(chǎn)柱搜，某某公司推出充電幾分鐘的石墨烯電池迟郎，大多是炒作而已。

在進行研發(fā)和生產(chǎn)中冯凹，要警惕石墨烯炒作谎亩，需要務(wù)實者去解決這些沒有解決的問題。運動是絕對的宇姚，靜止是相對的匈庭，新事物替代舊事物期間，存在著很大的壓力浑劳，相信石墨烯的前途是光明的阱持，指示需要一代又一代的研發(fā)者去追尋、探索他魔熏，而不是丟一個個深水炸彈衷咽。