“黑金”石墨烯的应用前景分析

石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯又被称为“黑金”，是公认的“新材料之王”。

石墨烯单独用做锂电负极材料的可能性：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征。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。

石墨烯复合负极材料：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。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。

但是，并不是说仅仅只有石墨烯才能达到改善效果，实践经验表明，综合运用常规的碳材料复合技术和工艺，同样能够取得类似甚至更好的电化学性能。比如Si/C复合负极材料，相比于普通的干法复合工艺，复合石墨烯并没有明显改善材料的电化学性能，反而由于石墨烯的分散性以及相容性问题而增加了工艺的复杂性而影响到批次稳定性。如果综合考量材料成本、生产工艺、加工性和电化学性能，石墨烯或者石墨烯复合材料实际用于锂电负极的可能性很小，产业化前景渺茫。

“有西班牙人宣称，一个锂电池（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600Wh/kg。也就是说，它的储电量是目前市场上最好的产品的三倍。这种电池的寿命也很长，它的使用寿命是传统镍氢电池的四倍，是锂离子电池的两倍。用它来提供电力的电动车最多能行驶1000千米。而将它充满电只需要不到八分钟的时间。”但并没有实物面世。

总结：

1、石墨烯并不能单独作为电极材料

2、不能从质地上面提升动力电池的性能

3、成本及其昂贵

4、石墨烯电池目前还没有真正可以应用的产品出现，大多还处在理论上研究。即使研究出来，产业化配套和完善还需很长的时间。

因此，网上炒作的以石墨烯做电极材料从而极大提升电池性能的超级电池并不存在，至少目前阶段还不存在，更多的是一种学术上的炒作。

石墨烯材料的应用领域：

石墨烯作为一种神奇的材料拥有很多的优良性能。它是世界上最薄最硬的材料，成为了公认的开启未来的黑金钥匙。可以应用在计算机、医疗、LED灯泡、手机可弯曲屏幕等方面，但是石墨烯在锂离子电池上的应用前景微乎其微的，还有待时间的考验。