從目前的情況看,石墨烯電池的產業化前景依然不夠明朗,或許我們有生之年都看不到石墨烯電池。
在電池領域,目前占據主導地位的無疑是鋰電池,如果沒有鋰電池,我們現在使用的智能手機就不可能發明出來。鋰電池的負極材料主要是石墨。而我們知道,石墨烯和石墨之間本身就結構類似,那么為什么不能將石墨換成石墨烯呢?石墨烯在性能上比石墨高很多,導電性極強,而且穩定性很好,被譽為未來最具潛力的新材料。但目前人類尚未實現這一技術。
從電池的命名規則上看,電池的核心儲能機制才是問題的關鍵,而現在所謂的“石墨烯”電池只不過是將石墨烯當做添加劑一樣,并未應用于電池的正負極上,其性能并未發生巨變,因而叫做石墨烯電池并不合適,充其量只能叫做“石墨烯鋰電池”。
那么,為什么石墨烯電池的難度這么高呢?
實際上石墨烯與石墨最大的不同,就是石墨烯不具備層狀結構。石墨能夠作為電池關鍵材料,是因為石墨具有層狀結構,能夠嵌入鋰離子,這是鋰電池得以問世的主要原因。但現有的石墨烯材料的充放電性能只跟活性炭材料差不多,性能不夠穩定。如果這個問題得不到解決,那石墨烯就不存在成為電池負極的可行性。已經到來的5G時代,石墨烯在電池領域扮演的角色還是以添加劑為主,可以部分提高電池的快充和導熱性能。
那么,除了石墨烯之外,還有什么技術可能成為下一代能夠取代鋰電池的技術呢?從業內的角度看,鋰電池雖然是人類最好的電池技術,但現在的能量密度已經到了頂點,很難再進一步。
未來除了石墨烯之外,已經有許多新的電池概念被提出,比如鋰硫電池、鎂電池等。所以大家在碰到所謂的石墨烯電池的時候,一定要擦亮眼睛。
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