如何看待三星宣布開發(fā)出石墨烯電池？

近來三星開發(fā)出石墨烯電池的新聞又一次引爆了網(wǎng)絡(luò)，好多人都來問我怎么樣，那今天就聊聊這個技術(shù)。

本篇文章主要是用納米SiO2做基體，然后CVD在上面沉積長出多層的石墨烯，使SiO2球變成一個個“爆米花”狀的芯部為SiO，表面為一層層石墨烯的復(fù)合材料，他們將其命名為石墨烯球——Graphene Ball。然后該球在文章中，他們主要探索了兩種用法：一為復(fù)合于NMC正極材料表面做導(dǎo)電極，可以降低傳統(tǒng)導(dǎo)電碳的用量，從而提高正極塊材的最終體積能量密度，二是經(jīng)鋰化處理后直接用作負(fù)極材料，仍然沒有脫離大家對于石墨烯用于鋰電池的一般認(rèn)識：導(dǎo)電劑與活性材料。

而在此時問題就來了，石墨烯是該復(fù)合材料球中的一部分，然后在整體電池中使用量并不高，以石墨烯來命名該電池是不合適的。而且你們看一下韓國人怎么起的名：“石墨烯球用于鋰電(達(dá)成)快速和高體積能量密度”。

PART I 先說當(dāng)導(dǎo)電劑

通過制備石墨烯球，該文制備了石墨烯球GB，可以實(shí)現(xiàn)很低的添加量達(dá)成良好的導(dǎo)電效果，因此其正極配方可以變?yōu)椋?7 wt% NCM active material, 0.5 wt% super P, 1.0 wt% GB, and 1.5 wt% polymeric binder，而傳統(tǒng)上漿料中NCM的占比一般為92%。因?yàn)閷?dǎo)電碳材料用量的變少，可以使該部分的體積能量密度提高33%左右，使得最終的電池能量密度達(dá)到800WH/L，而目前的三元電池600~700WH/L的居多。這應(yīng)該是其比較重要的貢獻(xiàn)：即讓石墨烯導(dǎo)電劑達(dá)到了實(shí)用化，克服了能量密度方面的問題。

作者也給出了該體系改性后的三元鋰電循環(huán)性能、高溫性能方面的改善，文章里都有圖，我就不展開講了。

然而：

1) CVD做導(dǎo)電劑成本有多高?我實(shí)在不想每次都拿這說事，但是不說也不行啊。

2) SP圖11中，作為對照樣的傳統(tǒng)NCM性能差成這樣。。。 5C不到60?

PART II 再說做負(fù)極

石墨烯當(dāng)然理論上是可以做負(fù)極的，實(shí)際上嘛，也不是不能做。本文中，作者把合成的GB直接拿來做負(fù)極了，這樣做了一個NCM-GB(正極導(dǎo)電極)/GB(負(fù)極)的石墨烯占比很高的全電池，綜合性能是不錯，大家有興趣可以看看。

不過問題在于：這樣的一個全電池有點(diǎn)為了石墨烯而石墨烯，即就是為了把石墨烯用上，把其它幾個關(guān)鍵因素仍然犧牲了不少。

作者自己都老實(shí)給出了石墨烯球GB需要鋰化解決首次效率的問題，真實(shí)用起來，石墨烯球成本一定很高，還需要鋰化，那。。。我為什么不用便宜的石墨，不用容量可能更高的硅呢?

PART III 沒完

本來不想寫的這么尖銳，然而仔細(xì)看了文章后，還是感覺不吐不快。

大家可以看看本文作者給出的NCM復(fù)合GB/不復(fù)合GB的0.1C和1C首周充放電曲線。

可以看到：NCM 0.1C第一周充電，恒壓平臺不見了?然后放電容量高于充電容量?首次效率10X%?另外該NCM1C克容量只有150左右?是不是對照樣性能也太爛了。

再然后，為什么給出的數(shù)據(jù)都是只有放電容量的，充電容量呢?以及對于一個新的復(fù)合體系(而且大概率副反應(yīng)很大)，第一周的CV為什么也沒有呢?