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。在國家政策主導鋰電池包往高能量密度的發(fā)展背景下，你猜石墨烯將會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，不少廠商和科研機構(gòu)對石墨烯作為新的電池材料的應用嘗試越來越多。石墨烯是一種二維晶體，由碳原子按照六邊形進行排布，相互連接，形成一個碳分子，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)項目的建設(shè)，該項目占地面積40畝。項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，浙江大學高明團隊研制出新型鋁-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，石墨烯會是鋰電池包下一代材料突破口嗎?

石墨烯材料特點：

石墨烯具有獨特的二維結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的性能和各種潛在的應用價值，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動的特性，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

在國家政策主導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，其特點是物理性、化學性的穩(wěn)定性較高。該材料比銅的導電性高100倍;比硅的導電速度高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)在高強度、高導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膜和陰極材料后可以提升充電容量、縮短充電時間，而且高溫穩(wěn)定性也能得到保障。

石墨烯新能源產(chǎn)業(yè)化項目

今年三月底，落戶于銀川經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的石墨烯新能源產(chǎn)業(yè)化項目，計劃投資85億元，實施年產(chǎn)3萬噸石墨烯改性三元材料及1萬噸石墨烯導電漿料項目等5個項目，項目建成后，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

有學者認為，石墨烯電池可能只能存在于實驗室之中，商業(yè)化的普及還是比較的困難。他們認為，石墨烯工作的可重復性常常都很差，所做技術(shù)與實用化目標脫節(jié)嚴重。

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。