你猜，石墨烯將會(huì)是鋰電池包下一代材料突破口嗎?鋰電池包由于安全環(huán)保、體積小重量輕、容量大、使用壽命長、快速充電等優(yōu)勢逐漸開始被很多企業(yè)開始采納和接受。在國家政策主導(dǎo)鋰電池包往高能量密度的發(fā)展背景下，你猜石墨烯將會(huì)是鋰電池包下一代材料突破口嗎?

自今年以來，鋰電池包市場對石墨烯材料追捧火熱，不少廠商和科研機(jī)構(gòu)對石墨烯作為新的電池材料的應(yīng)用嘗試越來越多。石墨烯是一種二維晶體，由碳原子按照六邊形進(jìn)行排布，相互連接，形成一個(gè)碳分子，其結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。

浙江烯聯(lián)納米科技有限公司投資1.6億元，用于石墨烯鋰離子電池三元正極材料建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)，該項(xiàng)目占地面積40畝。項(xiàng)目建成后將形成年產(chǎn)6000T/a石墨烯鋰離子電池正極材料的生產(chǎn)能力。此前，浙江大學(xué)高明團(tuán)隊(duì)研制出新型鋁-石墨烯電池，短短幾秒便可充電完成，循環(huán)充放25萬次后仍然電力十足，并展示出耐熱、抗凍，重復(fù)彎折不影響功能等優(yōu)良特性，顯示出普遍的使用前景。

那么，石墨烯會(huì)是鋰電池包下一代材料突破口嗎?

石墨烯材料特點(diǎn)：

石墨烯具有獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的性能和各種潛在的應(yīng)用價(jià)值，石墨烯基納米材料是一種很有吸引力的鋰離子電池電極材料，尤其針對高能量密度與高功率密度電池。而石墨烯電池，就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)出的一種新電池。

再加上鋰電產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)廠商的對石墨烯鋰離子電池的布局，或?qū)⒓铀偈╀囯x子電池的的面世。

石墨烯是高能量密度電池重要選項(xiàng)

在國家政策主導(dǎo)鋰電池包往高能量密度的發(fā)展背景下，石墨烯材料是很好的下一代電池材料備選。石墨烯在新一代素材中一直被認(rèn)為是代表性材料。從石墨中剝出的石墨烯是薄薄的碳素原子膜，其特點(diǎn)是物理性、化學(xué)性的穩(wěn)定性較高。該材料比銅的導(dǎo)電性高100倍;比硅的導(dǎo)電速度高140倍以上。這也是石墨烯球材電池比現(xiàn)有的充電電池的充電速度快五倍的理由。憑借優(yōu)異的材料性能，石墨烯受到了研究機(jī)構(gòu)與鋰電池包企業(yè)的青睞。

新電池材料“石墨烯球”

新電池材料“石墨烯球”，比現(xiàn)有鋰離子電池的充電容量高出45%，充電速度提高5倍以上。研究人員發(fā)現(xiàn)在高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性的石墨烯材料中加入二氧化硅后，可以大量合成石墨烯，合成的石墨烯像爆米花一樣呈現(xiàn)出三維立體形態(tài)，因此被稱為“石墨烯球”，將這種石墨烯球材料用于鋰離子電池的陽極保護(hù)膜和陰極材料后可以提升充電容量、縮短充電時(shí)間，而且高溫穩(wěn)定性也能得到保障。

石墨烯新能源產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目

今年三月底，落戶于銀川經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的石墨烯新能源產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，計(jì)劃投資85億元，實(shí)施年產(chǎn)3萬噸石墨烯改性三元材料及1萬噸石墨烯導(dǎo)電漿料項(xiàng)目等5個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目建成后，可在銀川市形成石墨烯儲能材料基本的產(chǎn)業(yè)鏈條，并形成年產(chǎn)值150億元以上的規(guī)模。

石墨烯材料的缺陷

有學(xué)者認(rèn)為，石墨烯電池可能只能存在于實(shí)驗(yàn)室之中，商業(yè)化的普及還是比較的困難。他們認(rèn)為，石墨烯工作的可重復(fù)性常常都很差，所做技術(shù)與實(shí)用化目標(biāo)脫節(jié)嚴(yán)重。

材料是現(xiàn)代文明的三大支柱之一，新材料的發(fā)現(xiàn)以及跨領(lǐng)域的應(yīng)用對科技發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。電池產(chǎn)業(yè)由傳統(tǒng)鋰電池再到之后的鈷鋰電池，一直到如今的電池高鎳化。石墨烯對于鋰電池包而言，或許是下一代材料的突破口。