石墨烯動力電池的基本性態、發展現狀以及前景怎麼樣？

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石墨烯動力電池這個概念純屬炒作！現有電池分類都以遷移的例子來命名的，如鋰電池，Na電池，鉛酸電池等。愣要說石墨烯電池，估計用石墨烯做的超級電容器倒是可以靠個邊。

但是，個人認為用作電動汽車

我第一個要排出的就是超級電容器！！電容器是高功率密度的電子元器件，後來在裡面加了點電解液，發現竟然有能量密度！於是就把它稱之為超級電容器。既有能量又有功率，多牛逼啊！但是，那點能量密度真的是太低了，無論怎麼改進，你是無法和電池相比的！

電動汽車，我更關心我充一次電能跑多久，至於我要幾秒加速到100邁並沒有那麼重要！所以，電池才是電動汽車的不二選擇！個人觀點。

能量密度高的當屬二次鋰電池，包括鋰離子、鋰硫和鋰空氣。能量密度也是前面的小於後面的。石墨烯可以用在其中，主要有導電、存儲鋰離子和抵禦活性材料材料體積膨脹等作用。

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前段時間剛寫了一篇綜述，發表在Journal of Materials Chemistry A上，感興趣的可以去看看。標題是《the applications of carbon nanotubes and graphene in advanced rechargeable lithium batteries》,其實最開始的標題沒這麼平庸，叫the roles of ......，本來就是將這兩種最熱的碳在能源領域所起到的具體角色，但是其中一個審稿人對這樣分類有意見，後面就把標題改平庸了一些。內容沒有做大的改變，還比較和石墨烯和碳納米管究竟哪個好，感興趣可以去細讀一下，基本上他們的作用都講到了。

接下來要說正文了。

石墨烯的角色有三個：導電：存儲鋰離子做負極材料和做骨架材料。

1.導電，對於用作電的物質來講，導電很重要，誰也不想產生了電荷結果導不出去，所以電導率是必須的，現如今很多高容量的活性材料都面臨著電導率很差的缺點，像Si,理論高達4200mAh/g，甩石墨烯十條街，但是電導率是真心差啊，所以這個時候石墨烯這種高電導率的物質的加入，真是乾柴烈火，一發不可收拾啊。

2.存儲，傳統石墨的容量為372mAh/g,將石墨剝開原來中間接觸不到電解液的，現在能接觸到了，容量就自然翻了一番，所以理論上是744mAh，再有點缺陷，上面還能繼續存儲，能達到1100左右，但是相近原子之間又有排斥作用，所以達不到這個理論值。雖然能儲存多了電荷，但是石墨烯類物質很容易在表面生成一層SEI膜，極不穩定，是很大的一個安全隱患，所以很少單獨將石墨烯做活性材料的，主要還是複合其他物質。

3.做骨架。石墨烯做骨架，這個骨架的意義就比較廣了。因為石墨烯的柔性，所以用來和其他容易在充放電過程中發生體積膨脹和收縮的物質複合，是極好的，又拿Si來舉例，充放電過程中的體積膨脹竟然高達300%，這樣一張一縮，必然帶來電池容量的極大衰減和結構破壞，安全隱患較大，和石墨烯複合，就能讓膨脹後的活性物質繼續好好的待在石墨烯的懷抱中，繼續發光發熱，提高循環壽命。

現在對石墨烯的研究，做的最多的也是和其他物質進行複合帶來小幅提升。在這裡發發牢騷，現在的科研啊，讓我一度懷疑其必要性，很多時候，都是這個混混，那個摻摻，不能說沒意義，但是總覺得少了一點什麼，缺乏科學研究的真正氣魄和內涵。我理想的科研，是在別人看到後覺得眼前一亮，而不是「我靠，就這麼摻就發文章了」，或者「靠，這不和那幾篇差不多嗎？」。科研的世界，可外面社會是一樣的。在外打拚靠人脈，偶爾拼拼爹。發文章也是經常靠人脈，還得拼老闆。在哪兒混都不容易啊。

然而，現在研究做的如此火熱，手機電池等還是止步不前，納米科技帶來研究的火熱，但是工業化仍然十分遙遠。現有研究從目前來看，工藝複雜，成本高，很難工業化。電池技術要突破，我還是希望能夠有更加突破性的電池技術。現有的瓶頸，不是一個炒得火熱的石墨烯能夠解決的。

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傳送門：石墨烯，尤其是石墨烯電池的未來前景如何？ - 弗雷劉的回答

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單獨用可能用處不大，也許可以作為導電添加劑用。

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石墨烯電池只是個噱頭。

首先石墨烯價格貴，就算能做成石墨烯電池，你有價格優勢么？市場永遠是逐利性的。

再次石墨烯真的能做電池么？頂多算是正負極的導電劑罷了，充其量不過幾個點的比例，你認為能以石墨烯來命名這個電池？而作為添加劑，石墨烯性能真的能比SP等其他添加劑性能更好么？

石墨烯的獨特性就在於是單層膜結構，如果作為包覆材料，能將正負極顆粒像紙包糖一樣包裹起來，還是很有點意思的。

此後五年間（再多不敢保證，材料發展還是很快的），如果有人說要用石墨烯發展某個行業，那麼你可以斷定此人是個騙子。不是我對石墨烯失望，是憤恨借石墨烯概念坑蒙拐騙的人。

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石墨稀是石墨只有一個碳原子厚度的一層，平面結構如同石墨但厚度只有一個碳原子的厚度。製造困難但用處很大，比如延伸產品有富勒烯，碳納米管等。由於生產條件與產出率的限制其價格非常昂貴。其充放電有超級電容的優點，而儲存又有離子電池的優點，是新一代電池的模型但現階段其高昂的價格直接制約其發展。

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2015-10-25

石墨烯在能源領域的應用技術我比較看好超級電容、薄膜太陽能電池及燃料電池。目前石墨烯應用於鋰電池僅導電劑略有功效，但業者都知道最需要改善的是正極材料，正極材料是含鋰材料，鎳酸鋰理論容量 274 mAh/g，反觀負極材料是儲鋰材料，金屬化合物可以達到 4200 mAh/g。但兩者目前尚未有突破性發展。

就超級電容目前是作為複合電源啟動用途，乃利用其快放快充的特性。我們希望能先做到超級電容電容量達 2500 mAh，初期以行動電源的型態呈現，若能提升到 3200 mAh，勢必可以取代鋰電池了。當然，石墨烯與金屬氧化物復材還需要一段測試期間，請拭目以待。

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報告看點梳理：

①石墨烯行業概況及四大主流製備方法優劣對比

②劃分石墨烯製備生產和具體應用兩大產業鏈分析，細分電子器件、能源領域及其他領域

③國家地區政府、科研機構以及跨國企業均積極投身石墨烯行業，「新材料之王」飽受追捧！

④知名投資機構布局及地域分布

⑤79家石墨烯行業關聯企業介紹及融資信息

原文及完整版報告鏈接：石墨烯行業研究報告（附79家關聯企業介紹）

「黑金」 「新材料之王」石墨烯異軍突起！

2015年11月30日，工信部、發改委、科技部聯合印發《關於加快石墨烯產業創新發展的若干意見》。意見指出，要把石墨烯產業打造成先導產業，到2018年，實現石墨烯材料穩定生產；到2020年，實現石墨烯材料標準化，形成若干家具有核心競爭力的石墨烯企業。

目前石墨烯已經被研發人員廣泛應用於電子科技、網路通訊、潔凈能源、生物醫學、航天軍工、複合材料以及智能家居等諸多領域。

我國對石墨烯領域的研究與開發較早地就給予了關注。2012年以來我國累計出台10餘項石墨烯相關政策。

十三五規劃等一系列文件也都將石墨烯納入大力發展的新材料領域。機構預測，2017年我國石墨烯市場總體規模有望突破100億元。石墨烯行業發展提速，相關公司有望受益。

獲取完整版報告內容請戳鏈接：石墨烯行業研究報告（附79家關聯企業介紹）

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充電8分鐘續航1000公里的石墨烯電池即將商用，請看我的文章

揭秘充電8分鐘續航1000公里的石墨烯電池知乎專欄

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Sorry~並不是很清楚，BYD很大，我不在電池部門。

另外，我們的電動車主要是鋰鐵氧電池，不是石墨烯的。石墨烯不是我們的主要方向。

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石墨烯不是萬能的

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挺好的，以後恐怖分子搞汽車炸彈的時候都不用裝炸彈了

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