全面概述石墨烯電池的好處在哪

電池是我們最重要的日常技術(shù)的核心,。你的手機,、筆記本電腦,，以及最終你的汽車和家庭都依賴于在電池中儲存能量?，F(xiàn)在的電池技術(shù)很好,，但是石墨烯電池可以解決他們的缺點,。

石墨烯到底是什么,？

你可能之前在媒體上聽說過石墨烯,。每隔幾年,，就有令人窒息的預(yù)言,，關(guān)于這種神奇的材料將如何改變各種技術(shù)。你可能不知道石墨烯是碳,。地球上的生命也是基于地球上極其豐富的元素,。

石墨烯是單原子厚的石墨晶格，本質(zhì)上是結(jié)晶碳,。這聽起來很奇怪,，但你可以用鉛筆和一些膠帶制作石墨烯片。然而,，這樣做的諾貝爾獎已經(jīng)頒發(fā)了,。

石墨烯有幾個特點，使其成為未來技術(shù)的潛在組成部分非常令人興奮,。它具有高導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性,。因此，如果你想高效地輸送電力或熱量,，這是一個很有前途的選擇,。

石墨烯還顯示出高水平的硬度和強度。它非常柔韌有彈性,。它也是透明的,，可以用來從陽光中發(fā)電。

石墨烯很難量產(chǎn),。

這一切聽起來很棒,，但有一個很大的障礙,。雖然在實驗室里制作石墨烯片或者小薄片用于研究是很瑣碎的事情，但事實證明量產(chǎn)很難,。如果不是大規(guī)?？煽康厣a(chǎn)這種納米材料的挑戰(zhàn)，它已經(jīng)在產(chǎn)品中了,。

好消息是,，有幾種有前途的大規(guī)模生產(chǎn)方法可以讓石墨烯便宜到足以進入大眾市場。石墨烯浸漬纖維現(xiàn)在可以以合理的數(shù)量生產(chǎn),。石墨烯也可以使用溶劑來生產(chǎn),，盡管它們具有很高的毒性。研究人員一直在尋找更安全的溶劑,，這似乎也很有希望,。

目前，石墨烯通常通過化學氣相沉積來制造,。這里,，石墨烯在基底材料上形成一層。問題是石墨烯的缺陷率很高,。使用液體(表面完全平坦)作為襯底的新研究可能會解決缺陷率的問題,。那么假設(shè)我們終于破解了石墨烯的量產(chǎn)，為什么還要用在電池上呢,？

鋰離子電池有石墨烯不出現(xiàn)的問題,。


鋰電池是消費電子產(chǎn)品中能量密度最高的。它們使智能手機,、無人機和電動汽車等設(shè)備成為可能,。但是，鋰,。電池是不穩(wěn)定的,，需要大量的安全電路來保持穩(wěn)定。

它們也會隨著每次充電而變質(zhì),，一次能提供多少電量是有限制的,，而且必須慢慢充電，以免電池過熱爆炸,。

石墨烯增強電池可以解決或緩解其中的許多問題,。在當前的鋰電池中添加石墨烯可以顯著提高其容量，幫助其快速安全地充電,，并使其在需要更換之前可以持續(xù)更長時間,。

固體電池沒有液體電解質(zhì)。這是位于電池兩端之間的物質(zhì),，可以儲存化學能轉(zhuǎn)化為電流,。制造用于商業(yè)用途的大規(guī)模實用固態(tài)電池仍然是一個正在進行的研究目標,，但石墨烯可能是使固態(tài)電池成為大眾市場現(xiàn)實的合適候選材料。

在石墨烯固態(tài)電池中,，它與陶瓷或塑料混合,，以增加通常不導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性。例如,，科學家已經(jīng)創(chuàng)建了石墨烯陶瓷固態(tài)電池的原型,，可以作為具有揮發(fā)性液體電解質(zhì)的鋰離子電池的安全快速充電替代品的藍圖。

可以買到的石墨烯電池 (kind)


石墨烯電池聽起來很棒,，像科幻小說里的東西,。好消息是,，你實際上不必等著體驗石墨烯的好處,。雖然固態(tài)石墨烯電池還需要幾年時間，但石墨烯增強鋰電池已經(jīng)投放市場,。

比如你可以買一個Elecjet的阿波羅電池,，里面含有石墨烯成分，有助于加強內(nèi)部鋰電池,。這里主要的好處是充電速度,。Elecjet聲稱它可以在25分鐘內(nèi)充滿電。這些電池只是稍微增強了一點石墨烯,，但成本并沒有高到普通消費者接觸不到的程度,。

在未來幾年，隨著石墨烯生產(chǎn)成本的降低,，我們預(yù)計會有更多的設(shè)備使用這種神奇的材料來提升鋰電池的性能,。不久的某一天，也許固態(tài)石墨烯電池將是儲能的下一次革命,。