石墨烯電池和鋰離子電池哪一個比較好？

2021-04-26 ryder

石墨烯電池前幾年在電池行業比較火熱，但最終沉寂了，市場主流電池還是鋰離子電池，石墨烯電池和鋰離子電池哪一個更好，要從各自自身的材料特性和市場使用方面的優缺點做對比，區分出什么情況下它們的好壞。

石墨烯電池

1、石墨烯電池優缺點

石墨烯電池：石墨烯電池，是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種惟有一個原子層厚度的準二維材料，所以又叫做單原子層石墨。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，開發出的一種新能源電池。

（1）石墨烯電池優勢：

1）儲電量是目前市場最好產品的三倍。一個鋰離子電池（以最先進的為準）的比能量數值為180wh/kg，而一個石墨烯電池的比能量則超過600whkg。

2）用此電池提供電力的電動車最多能行駛1000公里，而其充電時間不到8分鐘。

3）使用壽命長。其使用壽命是傳統氫化電池的四倍，是鋰離子電池的兩倍。

4）重量輕。石墨烯的特性使得電池的重量可以減少為傳統電池的一半，這樣可以提高裝載該電池的機器的效率。

5）石墨烯相比于傳統的電池有著更大更多的優點，在使用壽命上，它的使用壽命是鋰離子電池的兩倍，是氫化電池的四倍。

6）更快的充電速度，并且在高溫下也比鋰離子電池更為耐用。

（2）石墨烯電池缺點：

1）目前石墨稀還沒達到實用化階段，離大批量加工還有很長的路要走。

2）市場上這些石墨烯電池也不是純石墨烯電池，他只是在鋰離子電池的基礎上摻雜了一些石墨烯的相關的技術，與傳統的鋰離子電池相比，它帶來的性能提升也僅僅惟有那么一點點。再加上石墨烯的成本十分的高昂，它的制造工藝也非常的高，石墨烯電池的制作工藝依然不夠成熟，目前僅處于試驗室階段的它無法達到量產的地步。

3）工藝特性不兼容。就是石墨烯比表面積過大，會對現有鋰電池的分散均漿等工序帶來一大堆工藝問題。如果電池廠調工藝會累死，又沒有性能指標沖破性進步帶來的足夠的利潤空間驅動，誰愿意上這個技術？石墨烯表面特性受化學狀態影響巨大，批次穩定性，循環壽命等等都有很多問題，目前來看無法滿足鋰離子電池加工的一堆細致的要求。

2、鋰離子電池優缺點

鋰離子電池

（1）鋰離子電池優勢

1）能量密度高，其體積能量密度和質量能量密度分別可達450W.h/dm3和150W.h/kg，而且還在不斷提高。

2）均勻輸出電壓高（約3.6V），為Ni-Cd、Ni-l電池的3倍。

3）輸出功率大。

4）自放電小，每月10%以下，不到Ni-Cd、Ni-Ml的一半。

5）沒有Ni-Cd、Ni-MH電池一樣的記憶效應，循環性能優越。

6）可快速充放電，1C充電時容量可達標稱容量的80%以上。

7）充電效率高，第1次循環后基本上為100%。

8）工作溫度范圍寬，-30~+45℃，隨著電解質和正極的改進，期待能拓寬到

-40~+70℃，低溫有可能拓展到-60℃。