石墨烯是取代理电池的更好材料，它有什么优点？

1. 石墨烯是取代理电池的更好材料，它有什么优点？

石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪。”
有趣的是，石墨烯诞生并没有使用“高大上”的科学技术，而是由英国曼彻斯特大学的两位科学家用透明胶带从石墨晶体上“粘”出来的。
    
石墨烯目前最有潜力的是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。据相关专家分析，用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。而近日，美国麻省理工学院的科学家通过研究发现，在特定情况下，石墨烯能够被转化成具有独特功能的拓扑绝缘体。这一研究发现，有望带来一种制造量子计算机的新方法。    
其次，石墨烯能助力超级电容器、锂离子电池的发展。据相关资料显示，加入石墨烯材料，同等体积的电容可扩充5倍以上的容量，而锂电池电极中加入石墨烯则可大幅度提高其导电性能。 此外，石墨烯还可应用于电路、触摸屏、基因测序以及制造出羽翼般超轻型飞机、超坚韧防弹衣等领域。

2. 石墨烯被称为“神奇材料”，是未来最具潜力的电池材料

 
   
   石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。比其他任何材料都具备更好的导热、导电特性。更令人称奇的是，石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，同时也是世界上电阻率最小的材料。厚度只有一层碳原子的石墨烯被称为“神奇材料”。
   石墨烯的强度是钢铁的200倍，它如此轻薄，以至于1盎司的石墨烯可以覆盖28个足球场。我国科学家曾合成石墨烯气凝胶，密度只有空气的1/6；一立方英寸（约16.39立方厘米）的石墨烯气凝胶放在一片草叶上，草叶不会变形。
   石墨烯是世界上为数不多同时具备透明、导电和柔性三大属性的材料，这三种属性很少能在同一个材料上出现。石墨烯可以变革电子行业，催生灵活多变的设备、超动力的量子计算机、电子服装及可与身体细胞交流的计算机。
   
   由于石墨烯可以让电子产品的屏幕更清晰且具备柔性特质，这些产品将比以往采用硅材料的设备更薄、更快、更便宜。另外，续航时间长的电池也可具备防水性能。
   电子行业的很多产品都能利用石墨烯而变得更好、更小、更便宜。石墨烯可浸入液体不被氧化，这一点与其他导电材料完全不同。石墨烯研究正在向让电子产品与生物系统融合的方向转变。换句话说，石墨烯产品可以植入你的身体中，读取神经系统信息或同细胞对话。
   石墨烯技术电池被称为“里程碑式的黑 科技 ”，号称能够延长电动车续航里程、电池寿命，同时缩短充电时间。但石墨烯电池要想在短期内彻底取代锂电池恐怕还有很长的路要走。
   
   将电极材料中添加了石墨烯材料就定义为石墨烯电池存在误导，目前，石墨烯电池仍有多方面技术难以突破，因此还是一种处于实验室的产物，距离其真正量产仍然遥遥无期。
   石墨烯是具有良好应用前景的锂离子电池正负极材料， 同时，石墨烯聚合材料电池的重量仅为传统电池50%，成本将比锂电池低77%。从性能来看，石墨烯锂电池充电一次，耗时也不超过10分钟。 
   目前，石墨烯在电池上的应用，主要是和硅结合在电池负极里面代替原来的石墨，这样可以提升电池的整体容量和充电速度，但性能提升效果有限，网上传言颠覆式提升并不太现实。此外，也有业内人士提及，石墨烯表面特性受化学状态影响巨大，批次稳定性、循环寿命等问题也比较难以满足锂电池生产的细致要求。
   石墨烯聚合材料电池的使用寿命较长，是传统氢化电池的四倍，锂电池的两倍。且因石墨烯的特性，此电池的重量仅为传统电池的一半，使得装载该电池的 汽车 更加轻量化，进而提高 汽车 效率。
   目前，三星下一代旗舰机型GalaxyS9将使用石墨烯材质电池来取代现有的锂电池。这类电池在相同体积下的电池存储能力大约是锂电池的45%，但却可以在12分钟内完成充满电，而且可以在高达60摄氏度的环境中保持高度稳定性。这也就使得这一材料电池不仅十分适用于智能手机，还非常适用于电动 汽车 。
   三星研究所已经找到了将石墨烯与二氧化硅大规模结合起来的方法，完成融合的材料被称为“石墨烯球”，有着类似爆米花的结构。这种技术既提高了电池的稳定性，又提高了电导率，大大提高了阴极的可循环性和快速充电能力。更重要的是，它们的能量密度接近800Wh/L，大约与特斯拉所使用的锂离子电池等一样。
   

3. 为何石墨烯的电池优点这么多，中国却不量产使用呢？

4. 石墨烯电池耐用吗？为什么石墨烯电池还没有达到民用程度？

石墨烯电池还只是实验室产物，虽然现在萃取石墨烯的方法有很多，有一些企业也可以生产石墨烯，但它的应用场景是非常有限的，而所谓的石墨烯电池也只是借着石墨烯材料的高性能蹭热度而已，据我说知，世界上任何一家企业都没有掌握真正的“石墨烯电池”技术。

迄今为止，石墨烯电池只是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速、大量穿梭运动的特性，从而研发出了“石墨烯电池”。但这种电池也依然停留在实验室成功阶段，根本不可能民用，而且这种所谓的“石墨烯电池”也并非真正的石墨烯电池。只是利用石墨烯的性能，将其制作成“超级电容”或混合制成“聚合物”，而它本身并不能直接应用于电池，需要配合其他材料才可以制造出成品，所以所谓的石墨烯电池根本不存在。

而且石墨烯属于二维碳晶体材料，其制作工艺有很多种，而起初就是使用“胶带粘结”的方式制造出来的。目前世界各国还没有制定出统一的石墨烯标准，像石墨、石墨烯、石墨烯薄片，这可是三种不同的东西。就拿缴纳智商税的石墨烯取暖器和石墨烯内裤来说，实际上这些品牌厂家使用的都是碳纤维或碳晶，虽然这些材料中含有石墨烯，但实际上根本不属于石墨烯取暖器和内裤。

可能这么说，还有小伙伴理解不了，可以负责任的说，一台取暖器的截面积最少也有2个平方，而一个内裤需要的石墨烯也最少要0.2个平方左右，就这点面积，如果真的使用石墨烯的话，没几个亿是制造不出来的，请记住我说的的这个词语“石墨烯”，而不是石墨和石墨烯薄片。而且碳晶与碳纤维的区别其实也没有想象中那么大，有一些打擦边球的取暖器品牌，实际上使用的是“石墨”。

说到这有些跑偏了，但我之所以以石墨烯内裤和取暖器举例，是为了告诉大家石墨烯技术还不成熟，制作石墨烯的成本极高，如果用它来制作电池的话，成本大家可以展开自己的想象力。而这还不是最重要的，重要的是“标准”，现在没有石墨烯的生产标准，只要含有石墨烯材质都可以叫石墨烯材料，但事实上并不是这样。而石墨烯是是石墨提取物，20万片石墨烯叠加在一起才有头发丝那么厚，试问它是怎么萃取出来，然后支撑取暖器的散热、制热材料的？又是怎么添加在内裤里的？行，哪怕这些厂家掌握了这些技术，那单层石墨烯两边的涂层是怎么解决的？

以现在的技术，提炼石墨烯原料还是可以做到的，但另外一个难点就是石墨烯的涂层问题，涂层决定了石墨烯材料制成的成品的使用寿命，而这个难题甚至要高于石墨烯本身的应用。而且前文中我提到了石墨，现实中我们是见过的，它是提取石墨烯的主要原料，像铅笔芯、电动火车上面的碳滑板等都含有石墨。可以毫不夸张的说，如果我们是生产铅笔和碳滑板的厂家，实际上就可以说自己应用了石墨烯技术。因为铅笔芯和碳滑板中都含有石墨烯，这么说也是没错的。

实际上很多厂家都是借着石墨烯材料蹭热度而已，而前文中我提到了很多次“标准”这个词，实际上是强调的就是行业内“没有标准”，目前声称石墨烯商用的，要么使用的是含有石墨烯的材料，比如石墨，要么使用的就是石墨烯薄片，它并非严格意义上的石墨烯，而是由几层、十几层、几十层的石墨烯叠加在一起形成的，而这么做的原因就是因为技术不达标，生产条件不允许造成的。

所以，以目前的技术来看，石墨烯的提取是没问题的，但成本高得吓人，而且石墨烯商用之后，应用到电池上，无论是单层，还是多层，两者之间的涂层才是需要解决问题的关键，涂层不解决，根本不具备商用可能。

5. 石墨烯电池真的那么神奇吗

中国首创石墨烯电池，手机没电秒回血，电池使用寿命长达70年

6. 如何正确的看待石墨烯电池技术

石墨烯电池是未来的发展趋势，石墨烯电池具备很多现阶段电池不能比拟的优点：

一、充电速度快
石墨烯电池可大幅提高充电速度，有媒体报道石墨烯手机电池可在几分钟内充满电。
二、蓄电能力强，续航能力好。
三、体积小，重量轻。
四、使用寿命长，耐久性好
五、化学性能稳定。

7. 到底有没有石墨烯概念

　　因为石墨烯有很好的特性，所以未来前景很好，并在2013年1月22日国内石墨烯技术终于有了突破性进展，中科院重庆研究院实验室研发出国内第一款15英寸的石墨烯触摸屏。我国很多上市公司纷纷跟进研究开发，也就出现了石墨烯一类的股票称作石墨烯概念股。

　　概念股是指具有某种特别内涵的股票，也是一类具有共同特征股票的总称，
　　石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜，人们发现，石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性，它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。在石墨烯中，电子能够极为高效地迁移，而传统的半导体和导体，例如硅和铜远没有石墨烯表现得好。由于电子和原子的碰撞，传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量，目前一般的电脑芯片以这种方式浪费了70%-80%的电能，石墨烯则不同，它的电子能量不会被损耗，这使它具有了非同寻常的优良特性。

8. 石墨烯电池到底是一种什么电池

石墨烯电池是一种电池，由美国俄亥俄州的Nanotek仪器公司利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性开发而来。
电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛，而电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段，石墨烯储能设备的研制成功后，若能批量生产，则将为电池产业乃至电动车产业带来新的变革。

优点：
1、该新型石墨烯超级电容器体积轻巧、不易燃也不易爆，可采用低成本制备，实现规模生产。
2、因性能较铅酸、镍氢等电池有明显的竞争优势，且在快速充放方面又远远优于锂电池，因此该“超级电池”可广泛应用于现有混合电动汽车、大功率输出设备的更新换代。
3、储电量是目前市场最好产品的三倍。一个锂离子电池（以最先进的为准）的比能量数值为180wh/kg，而一个石墨烯电池的比能量则超过600whkg。
以上内容参考：百度百科-石墨烯电池