什么是石墨烯电池？它有什么优点？

石墨烯和电池

石墨烯是一种由碳原子组成的蜂窝状晶格结构，由于其具有无数惊人的特性，被广泛认为是一种神奇材料。它是一种强大的电能和热能导体，具有非常轻的化学惰性，并且具有很大的比表面积。它也被认为是环保和可持续的，具有无限的可能性，为众多的应用。

什么是石墨烯电池？

石墨烯电池的优点

在电池领域，石墨烯增强后，传统电池电极材料(以及未来的电池电极材料)得到了显著改善。石墨烯电池重量轻，经久耐用，适合大容量储能，并可缩短充电时间。它将延长电池的寿命，而电池的寿命与涂覆在材料上或添加到电极上以获得导电性的碳量呈负相关。石墨烯新增导电性，而不要传统电池中使用的碳量。

石墨烯可以通过多种方式改善电池的能量密度和形状等属性。锂离子电池(以及其他类型的充电电池)可以通过将石墨烯引入电池的阳极，利用材料的导电性和大面积的表面积特性来实现形态优化和性能提升。

人们还发现，制造混合材料也有助于实现电池的增强。例如，氧化钒(VO2)和石墨烯的混合物可用于锂离子阴极，具有快速充放电和较大的充电周期耐久性。在这种情况下，VO2具有高能量容量，但导电性较差，这可以通过使用石墨烯作为一种结构骨干来解决，并将VO2附着在其上，从而创造出一种兼具高容量和优良导电性的混合材料。

另一个例子是LFP(磷酸铁锂)电池，这是一种可充电的锂离子电池。它的能量密度比其他锂离子电池要低，但功率密度更高(这是电池供应能量的速率的一个指标)。用石墨烯增强LFP阴极使电池更轻，充电速度比锂离子电池快得多，比传统的LFP电池容量更大。

除了彻底改变电池市场，石墨烯电池和石墨烯超级电容器的结合使用还可以出现惊人的效果，比如著名的提高电动汽车行驶里程和效率的概念。虽然石墨烯电池尚未实现广泛的商业化，但全世界都在报道电池的突破。