石墨烯电池与锂离子电池优势比较

石墨烯如何输送能量

同素异形体石墨烯具有零间隙半导体的功能。带隙的功能有点像金属，它实际上比某些金属更像金属。带隙有时也被称为能量隙，但它代表一个能量范围。在这个范围内，不可能存在电子态。所以，由于它与性能有关，带隙与导电带底部和价带顶部的电子伏特的能量差有关。

石墨烯恰好比钢强200倍，而且只有一个原子那么薄。它也非常柔软，比铜更导电。它也有其他的应用，如与磁性或耳机工作。

加泰罗尼亚初创公司Earthdas以一种全新的方式利用了石墨烯的能量，这可能彻底改变未来电池的制造方式。

石墨烯电池：能源存储的未来

特斯拉充电站通过公路和轨道

未来的计划和现在的原型

Earthdas的石墨烯电池可以在五分钟左右为摩托车和电动自行车充电。也不要特殊的安装。这种电池使用的是类似膏状和石墨烯的电解质。这些改进了能量密度容量，使充电器比基于锂的选择提高了12倍。纯石墨烯的充放电曲线跟高比表面积硬碳和活性炭材料非常相似，都具有首次循环库仑效率极低、充放电平台过高、电位滞后严重以及循环稳定性较差的缺点，这些问题其实都是高比表面无序碳材料的基本电化学特点。

石墨烯的振实和压实密度都非常低，成本极其昂贵，根本不存在取代石墨类材料直接用作锂离子电池负极的可能性。既然单独使用石墨烯作为负极不可行，那么石墨烯复合负极材料呢?

石墨烯与其它新型负极材料，比如硅基和锡基材料以及过渡金属化合物形成复合材料，是当前纳米锂电最热门的研究领域，在过去数年发表了上千篇paper。复合的原理，一方面是利用石墨烯片层柔韧性来缓冲这些高容量电极材料在循环过程中的体积膨胀，另一方面石墨烯优异的导电性能可以改善材料颗粒间的电接触降低极化，这些因素都可以改善复合材料的电化学性能。