石墨烯做電池？不太現(xiàn)實(shí)

唉。唉。唉。石墨烯這個(gè)泡泡吹的太大了。我是個(gè)搞電池的，石墨烯在別的方向用我不敢下結(jié)論，在電池領(lǐng)域，尤其是鋰電池方向用，做“石墨烯電池”，基本就屬于扯蛋!(在這里，不包括超級(jí)電容器和鋰硫等新一點(diǎn)的電池，它們可能要樂(lè)觀一些)。

首先我想問(wèn)一下，啥叫石墨烯電池?其實(shí)到現(xiàn)在也沒(méi)什么嚴(yán)格的定義吧?不像鋰離子，起碼維基百度一下都有。這玩意，說(shuō)白了，就是在傳統(tǒng)電池里面加點(diǎn)石墨烯進(jìn)去，OK，好點(diǎn)的，把一個(gè)電極的材料全換成石墨烯(不過(guò)一克上千的價(jià)格，最后做成電池貴的一比，你會(huì)買(mǎi)么?)。說(shuō)來(lái)說(shuō)去，99.99%的石墨烯電池幾乎都是在傳統(tǒng)的鋰離子等電池里面添點(diǎn)石墨烯，然后就辦了。所以，基本就不存在什么石墨烯電池，只存在“摻/用了石墨烯的鋰離子電池/鉛酸電池等”。

當(dāng)然了，少數(shù)科研中也有少數(shù)的真——全石墨烯型電池/電容器，不過(guò)對(duì)于石墨烯表面氧化狀態(tài)等等的要求實(shí)在是太高了，更不用說(shuō)全石墨烯的那高的嚇人的成本。你們天天嫌電池貴，這玩意真上了，你們會(huì)用么?不過(guò)考慮到此，全石墨烯電池的鏈接也可以祭出一篇，有興趣的可以自己研究：All-graphene-battery:bridging the gap between supercapacitors and lithiumion batteries:Scientific Reports:Nature Publishing Group。

我們討論的仍然是石墨烯用在鋰離子電池中有沒(méi)有前途這樣的一個(gè)問(wèn)題。

1、首先還是說(shuō)說(shuō)成本吧，在鋰電池中應(yīng)用，石墨烯主要起到的作用，一是導(dǎo)電劑，二是可能做電極嵌鋰材料。其實(shí)，這兩點(diǎn)，都是在和傳統(tǒng)的導(dǎo)電碳/石墨競(jìng)爭(zhēng)。

a、那么問(wèn)題來(lái)了，你知道這倆玩意多便宜么?都是論噸賣(mài)的，論克賣(mài)的石墨烯哪天能降到這個(gè)價(jià)?現(xiàn)在鋰電池用的各種材料，都是一噸幾萬(wàn)十萬(wàn)左右的東西，而且天天承受著要求降價(jià)的壓力，用石墨烯完全不現(xiàn)實(shí)。

b、就是石墨烯比表面積這么大，分散什么的問(wèn)題一大堆，電池廠調(diào)工藝還不累死，誰(shuí)愿意上這個(gè)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(wèn)題，怎么滿足鋰電池生產(chǎn)的一堆細(xì)致要求?

c、哪怕解決了以上問(wèn)題，石墨烯做負(fù)極，理論上最多是石墨負(fù)極兩倍的容量，首次效率低的嚇人，性能受表面狀態(tài)影響極大，你給我一個(gè)不用硅用它的理由，硅的理論容量近石墨的10倍，石墨烯就是成本低了也玩不過(guò)人家。。。(硅負(fù)極這兩年各大電池廠已經(jīng)上開(kāi)了，松下的4AH18650就已經(jīng)開(kāi)始了使用)，大家要是搜到了哪個(gè)大電池廠(注意：大)用石墨烯做鋰電池的具體信息，告訴我一聲。

d、做導(dǎo)電劑的話，如果分散不好，白扯。而且碳家族物美價(jià)廉的材料多的很，為什么非要用死貴的石墨烯呢。而且還聽(tīng)說(shuō)石墨烯一張大紙的這種狀態(tài)，會(huì)把鋰離子擴(kuò)散通道給堵死，這不是我說(shuō)的，是寧波所的負(fù)責(zé)這塊的人說(shuō)的。

2、所以，基本也不存在什么石墨烯電池與傳統(tǒng)設(shè)備的兼容性的問(wèn)題，因?yàn)楸緛?lái)就是摻了點(diǎn)石墨烯的鋰離子/鉛酸電池，也不存在替代問(wèn)題，因?yàn)檫@個(gè)技術(shù)壓根就不靠譜。

說(shuō)點(diǎn)認(rèn)真的，你可以搜搜三星，松下，LG等企業(yè)的美國(guó)專(zhuān)利，里面石墨烯的專(zhuān)利是很多，不過(guò)大部分都布局在柔性器件半導(dǎo)體顯示屏等方面，電池只占少數(shù)。點(diǎn)開(kāi)仔細(xì)看看，大多專(zhuān)利里石墨烯只出現(xiàn)個(gè)三四次，你知道什么意思嗎?就是只說(shuō)某個(gè)東西可以加點(diǎn)這玩意進(jìn)去，僅僅是提到，提到而已。松下的這方面的專(zhuān)利就更少的可憐了。

電池，松下就是一個(gè)標(biāo)桿，人家的專(zhuān)利里，這方面的內(nèi)容不能說(shuō)沒(méi)有，但是不多，有興趣的可以搜搜美國(guó)專(zhuān)利局網(wǎng)站什么的。我相信松下18650電池的容量3.2-3.5-3.7-4.0Ah這樣一點(diǎn)點(diǎn)漲，不能相信這種動(dòng)不動(dòng)100%以上的“突破”。誰(shuí)在踏實(shí)做工作，人在做，天在看。

大家可能天天看到XX把電池在半分鐘內(nèi)充滿的新聞。我想說(shuō)的是，在實(shí)驗(yàn)室做出一個(gè)快充的小電池很容易，但是要讓它走出實(shí)驗(yàn)室，工業(yè)化，中間需要解決的問(wèn)題多了，可能十幾個(gè)人幾十人人忙一年，就是在調(diào)一個(gè)，注意，僅是一個(gè)參數(shù)或性能，而如果能成功了就阿彌陀佛了，失敗的還有好多呢。再說(shuō)到快充，對(duì)于汽車(chē)這樣的東西來(lái)說(shuō)，特斯拉的半小時(shí)快充已經(jīng)很極限，別再追求大電流，不安全。再說(shuō)，汽車(chē)幾千節(jié)電池和手機(jī)一節(jié)電池的快充根本不是一個(gè)量級(jí)的事情，無(wú)法放在一起討論。

另外，西班牙Graphenano和Cordoba合作的那個(gè)石墨烯電池呢?

“1)儲(chǔ)電量是目前市場(chǎng)最好產(chǎn)品的三倍。一個(gè)鋰電池(以最先進(jìn)的為準(zhǔn))的比能量數(shù)值為180wh/kg，而一個(gè)石墨烯電池的比能量則超過(guò)600wh/kg。2)用此電池提供電力的電動(dòng)車(chē)最多能行駛1000公里，而其充電時(shí)間不到8分鐘。3)使用壽命長(zhǎng)。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(jī)器的效率。5)成本低。生產(chǎn)這種電池的公司表示，它的成本將比鋰電池低77%。”

這么說(shuō)吧，這電池要是真這么好，為毛MODELS不用?為毛日產(chǎn)LEAF不用?為毛BYD秦唐不用?為毛PRIUS不用?為毛VOLT不用?

宣稱沒(méi)用啊，我還可以宣稱我娶了高圓圓，是世界首富呢，問(wèn)題是你們信嗎。。。。這條信息沒(méi)什么用，電池性能提高太多的新聞大都不可信，我想反駁都不知道從哪開(kāi)始，因?yàn)椴埸c(diǎn)滿滿。至于他們和德國(guó)汽車(chē)企業(yè)合作嘛。。。

反正你是搜不出什么有意義的信息的?？紤]到一般汽車(chē)企業(yè)對(duì)于新技術(shù)可靠性的嚴(yán)格的要求以及相對(duì)保守的態(tài)度，我認(rèn)為這個(gè)信息基本不可信，最多也就是給人家送了個(gè)樣而已。

結(jié)語(yǔ)：

對(duì)于很多事情，大多數(shù)人寧要虛假的希望，也不要?dú)埧岬恼嫦唷Ｎ覐牟痪芙^想像力，這也是推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)前進(jìn)的重要?jiǎng)恿?，但是你不能指望這個(gè)東西萬(wàn)能，套進(jìn)來(lái)就能推動(dòng)一個(gè)行業(yè)的發(fā)展，要不然你用互X網(wǎng)思維給我做個(gè)電池試試?電池技術(shù)發(fā)展的確比較緩慢，這需要我們大家一起踏實(shí)把事情做好，而不是天天指著滿天飛的噱頭來(lái)解決生活中的問(wèn)題。看看日本做電池的那種匠人精神，這永遠(yuǎn)是值得我們學(xué)習(xí)的。

本人僅僅表達(dá)了對(duì)于石墨烯電池的觀點(diǎn)，并沒(méi)有評(píng)價(jià)石墨烯在其它領(lǐng)域中的應(yīng)用前景。其實(shí)我認(rèn)為在新型柔性電池、器件、顯示、催化劑方面，石墨烯可能是有前景的。但是電池方面嘛，不看好。嗯!(劉冠偉)