为何石墨烯电池成为最受关注的电池？

石墨烯电池的最新发展是什么?

石墨烯电池自发明以来一直备受用户关注，是未来手机电池和新能源电动汽车的重要流行电池。然而，石墨烯电池最近已经冷却下来。有什么事吗?以下是石墨烯电池的最新发展。

石墨烯电池

1.为何石墨烯电池成为最受关注的电池

(1)结合锂离子电池和超级电容器的优点，具有高功率密度和高储能密度的特点。能量密度为160瓦/公斤，功率密度为100千瓦/公斤。

(2)单层石墨材料的理论容量为石墨的两倍以上(即>744mAh/g)。

(3)石墨烯中的每个碳原子都是sp2杂化，贡献一个剩余的p轨道电子形成一个大键。电子可以自由移动，使石墨烯具有良好的导电性。

(4)电子在石墨烯中运输时不易分散，其迁移率高达200000cm2/(V*s)，约为硅中电子的140倍。其电导率高达104S/m，是室温下电导率最好的材料。

(5)通过化学改性可以控制石墨烯的电导率，同时可以得到各种石墨烯基衍生物。

(6)在一定条件下，双层石墨烯也具有绝缘性。石墨烯是所有已知材料中最强、最硬的晶体结构。其抗拉强度和弹性模量分别为125GPa和1.1tpa。石墨烯的强度极限为42N/m2。

(7)石墨烯室温导热系数约为5300W/m-k，高于碳纳米管和金刚石，是铜室温导热系数的10倍以上。石墨烯的理论比表面积可达2630m2/g。

2.石墨烯电池放气的原因

(1)最近的研究发现，假如人类不小心摄入了石墨烯，它可以穿透人体细胞并破坏其中的物质。

换句话说，它可能是有毒的。

(2)传统的导电碳/石墨价格低廉，按吨出售，而石墨烯价格过高。一千克的价格，这不是一般公司能够承受的。几年前，石墨烯的价格高达每克5000元，远远高于黄金的价格，普通消费者买不起。

3.石墨烯电池的发展方向是什么

石墨烯制备技术的发展

(1)石墨烯微球的制备

1859年，布罗迪制备了一种氧化石墨烯溶液，即当时的石墨酸。

1958年，Hummers开发了这种方法，现在是石墨烯化学制备的重要方法。

其它方法:如微机械溶出法、化学合成法等。

(2)制备大面积石墨烯薄膜

2006年，Berger等人首次通过加热碳化硅使碳原子渗出(0001)来重新排列石墨烯。

2008年，Coraux等以C和Ha为原料，采用CVD法在Ir(111)表面制备了石墨烯。

2009年，Kim等以C和Ha为原料，在Ni(111)表面外延生长石墨烯。

2012年，程慧明、任文才等在贵金属上制备了约1mm2的六角单晶石墨烯，实现了无损转移。

其它方法:静电自组装法、旋涂法等

石墨烯作为一种性能优异的活性材料，在锂离子电池中得到广泛应用，只是时间问题。

石墨烯在锂离子电池中的应用关键在于如何降低石墨烯的成本。

未解决的理论问题是石墨烯与电解液和电极材料的相互用途。

可以关注的是石墨烯与阴极材料的复合工艺，如何提高复合材料的均匀性和吸附性能。