石墨烯电池与锂电池的优缺点

Question

如题所述

Answer 1

一、石墨烯电池的优缺点
石墨烯电池是由碳原子组成的单层平面薄膜，厚度只有0.34纳米。它是世界上已知最薄最硬的纳米材料，具有良好的透光性和可折叠性。
石墨烯是世界上最好的导电材料。将石墨烯复合导电粉添加到传统手机锂离子电池中，提高了电池的倍率充放电性能和循环寿命。
安全稳定，新型石墨烯聚碳酸酯电容电池充满电后用钉枪短路，无反应；在火上烧不会爆炸；
石墨烯不兼容的工艺特性和过大的比表面积会给现有的锂离子电池带来很多工艺问题，比如分散和均质化；
市面上的石墨烯电池并不是纯石墨烯电池，而是在锂离子电池的基础上掺杂了一些石墨烯相关的技术。相比传统的锂离子电池，石墨烯带来的性能提升只是一点点。另外，石墨烯的成本很高，其制造工艺也很高。石墨烯电池的制造工艺还不够成熟。目前只是在实验室阶段，还达不到量产的地步。
二、锂离子电池的优缺点
能量密度高，其体积能量密度和质量能量密度分别可达450W·h/dm3和150W·h/kg，且仍在不断增加。
使用寿命长，100%DOD充放电可达900次以上；使用浅深度(30%DOD)充放电时，循环次数已超过5000次；
没有镍镉、镍氢电池那样的记忆效应，循环性能优越；
与普通电池的兼容性差，因为一般要用三节普通电池(3.6V)换成锂离子电池；
成本高，最重要的是正极材料LiC002价格高。随着正极技术的不断发展，LiMn204和LiFeP04可以作为正极，有望大幅降低锂离子电池的成本。
总的来说，虽然石墨烯电池在性能上远远优于传统的锂离子电池，但在电动车电池领域仍然无法取代锂离子电池。尽管如此，石墨烯电池的研发仍在继续，工艺的简化和材料的优化是重点。未来用石墨烯电池做电动车电池可能不是梦。
可见石墨烯电池潜力巨大，是替代锂离子电池的最佳材料。由于锂离子电池安全性差、火灾风险大，石墨烯电池近年来成为热门研究方向。此外，安全性能高的新型纳米氧化钨锂离子电池也可能成为未来最有前景的电池之一。