鉅大LARGE | 點擊量：20457次 | 2020年09月28日
石墨烯電池和鋰電池哪個比較好？
石墨烯電池前幾年在電池行業(yè)比較火熱，但最終沉寂了，市場主流電池還是鋰電池，石墨烯電池和鋰電池哪個更好，要從各自自身的材料特性和市場應(yīng)用方面的優(yōu)缺點做對比，區(qū)分出什么情況下它們的好壞。
石墨烯電池
1、石墨烯電池優(yōu)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，是一種只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(fā)出的一種新能源電池。
（1）石墨烯電池優(yōu)點：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
1）儲電量是目前市場最好產(chǎn)品的三倍。一個鋰電池（以最先進的為準）的比能量數(shù)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(tǒng)氫化電池的四倍，是鋰電池的兩倍。
4）重量輕。石墨烯的特性使得電池的重量可以減少為傳統(tǒng)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(tǒng)的電池有著更大更多的優(yōu)勢，在使用壽命上，它的使用壽命是鋰電池的兩倍，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，離大批量生產(chǎn)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，他只是在鋰電池的基礎(chǔ)上摻雜了一些石墨烯的相關(guān)的技術(shù)，與傳統(tǒng)的鋰電池相比，它帶來的性能提升也僅僅只有那么一點點。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仍然不夠成熟，目前僅處于實驗室階段的它無法達到量產(chǎn)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(xiàn)有鋰離子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(diào)工藝會累死，又沒有性能指標突破性進步帶來的足夠的利潤空間驅(qū)動，誰愿意上這個技術(shù)？石墨烯表面特性受化學(xué)狀態(tài)影響巨大，批次穩(wěn)定性，循環(huán)壽命等等都有很多問題，目前來看無法滿足鋰電池生產(chǎn)的一堆細致的要求。
2、鋰電池優(yōu)缺點
鋰電池
（1）鋰電池優(yōu)點
1）能量密度高，其體積能量密度和質(zhì)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）平均輸出電壓高（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(yīng)，循環(huán)性能優(yōu)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(huán)后基本上為100%。
8）工作溫度范圍寬，-30~+45℃，隨著電解質(zhì)和正極的改進，期望能拓寬到
-40~+70℃，低溫有可能拓展到-60℃。
9）無需維修。
10）對環(huán)境較為“友好”，稱為綠色電池。
11）使用壽命長，100%DOD充放電可達900次以上；當(dāng)采用淺深度（30%DOD）充放電時，循環(huán)次數(shù)已經(jīng)超過了5000次。
（2）鋰電池缺點
1）成本高，主要是正極材料LiC002的價格高，隨著正極技術(shù)的不斷發(fā)展，可以采用LiMn204、LiFeP04等為正極，從而有望大大降低鋰離子電池的成本；
2）必須有特殊的保護電路，以防止過充或過放；
3）與普通電池的相容性差，因為一般要在用3節(jié)普通電池（3.6V）的情況下才能用鋰離子電池進行替代。
總結(jié)：通過上面的的條件對比，就目前的情況來看，從研發(fā)技術(shù)成熟程度，制造成本和市場經(jīng)濟效益來看，鋰電池要比石墨烯電池更有優(yōu)勢。
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