中國還要多久能研究出石墨烯電池

『壹』 我們離石墨烯電池時代還有多遠

前段時間華為法國分公司在 Twitter 上發了一則消息稱，明年上半年發布的華為 P40 系列手機將會使用石墨烯電池。

消息一出，整個網路上掀起了一波石墨烯浪潮，大家紛紛討論使用石墨烯電池的手機續航如何強大，石墨烯概念股也一片飈紅，整個電子行業似乎被打了雞血，所有人都在期待石墨烯時代的到來。

但幾小時後華為官方給熱血上頭的消費者和投資者潑了一盆冷水：『之前華為法國官推發布消息有誤，P40 並沒有搭載石墨烯電池』。雖然被證實是 Fake News ，但石墨烯電池也不是編撰出來的概念名詞，而是大部分電池能源公司努力的方向。

從 1884 年第一輛實用的電動 汽車 開始，人們就一直為提高電池容量做不懈努力，但從 科技 樹時間線來看，電池技術一直比其他技術的發展更慢。在智能手機出現之後，電池續航時間的不足對使用手機的影響愈發明顯，一塊充電寶，成了所有手機用戶身上的累贅。

為了保障用戶的正常使用體驗，電池廠商也一直改良鋰電池的製作工藝，但電池材料改良的速度遠低於其他元件功耗上升的速度。手機厚度/性能/續航成了不可解決的三元悖論，得到其中兩項就必須舍棄一項。

提升鋰電池能量密度的利器

好在石墨烯材料橫空出世，2004 年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實驗中用膠帶從石墨中分離出石墨烯，證實了這種萬能材料的存在。他們二人也因此獲得了 2010 年諾貝爾物理學獎，可見石墨烯對世界的重要性。

狹義上來說，石墨烯是碳原子以 sp2 雜化軌道呈蜂巢晶格排列構成的單層二維晶體，廣義上來說，10 層以內的石墨結構也可稱作石墨烯。這種材料是目前已知的世界上最薄的材料，單層厚度僅有 0.34 nm。

它不僅是世界上最堅硬、導熱系數最高的材料，也世界上電阻最小的材料，它在常溫下電子遷移率超過 15000 cm2/V·s ，是理想的電池材料。

目前石墨烯電池技術有兩個大方向，一個是作為陽極鑲嵌鋰離子，另一種是作為導電劑存在。作為電極材料可以算是傳統鋰電池的改良版。傳統鋰電池一直採用多層石墨作為鑲嵌結構。如果將石墨分成單層結構（石墨烯），石墨烯作為陽極的鋰電池的理論容量將是傳統鋰電池容量的兩倍以上（>744 mAh·g -1）。

對於手機電池來說，這樣的電池近乎是夢幻般的存在。試想一下，如果你的手機可以三天一充，手機功能將會發生怎樣的變化。

電池快充技術的究極方案

石墨烯對鋰電池的重要性還不僅如此，石墨烯作為目前導熱率最高的材料，如果使用石墨烯對鋰電池進行散熱，鋰電池的快充速度能再次提升一個台階。之前在 2015 年的第 56 屆日本電池大會上，華為就拿出了使用石墨烯為鋰電池散熱的技術，展示了 5 分鍾即可充滿 3000mAh 電池 48% 電量的快充技術成果。

如果將石墨烯散熱與石墨烯作為電池正極的技術相結合，鋰電池的容量和充電速度將同時獲得提升。

2017 年，三星就宣布開發出了採用石墨烯技術的電池。在三星的演示中，這塊採用石墨烯技術的手機電池容量提升了 45%，同時還可以做到 12 分鍾內充滿電，強大的電池性能，讓人看到了石墨烯電池在電子產品上的潛力。

電動車續航體驗的拯救者

期待石墨烯電池的不僅是手機廠商，還有被續航里程困擾的新能源車企，即使是採用三元鋰電池的特斯拉，也無法做到與燃油車媲美的使用體驗，但石墨烯可以改變這種尷尬的局面。

2014 年一家名為 Graphenano 的西班牙石墨烯創業公司與科爾瓦多大學合作研究出全球首個石墨烯聚合材料電池，用此電池提供電力的電動車最多能行駛 1000 公里，而其充電時間不到 8 分鍾，可見石墨烯對電池容量和充電速度提升有多大。

如果未來電動車都使用 10 分鍾就能充滿電的石墨烯電池，電動車續航難題將不復存在，快充電站將代替加油站。如果車主下車上個廁所就能充滿電，那麼電動車將和燃油車一樣方便。

仍在產業化路上的技術

不管從哪方面來看，石墨烯為都是鋰電池突破的關鍵所在。但石墨烯作為一種新型的材料，還是太年輕了些。每當人類發現一種新材料，總要按照原理研究—實驗室生產—規模化生產—產品這一流程進行。

材料學不同於其他學科，從原理到產品都有漫長實驗周期。從目前石墨烯的製造和應用程度來看，石墨烯還處於早期階段，雖然 2018 年全球石墨烯市場規模已經 2.73 億美元，年均增速也保持在 40% 的高速增長上，但大部分生產石墨烯的企業都沒有掌握大規模量產石墨烯的技術，生產出來的高純度石墨烯材料售價每克在千元以上。

這樣昂貴的材料，最多在實驗室研究時才能出現，如果想要商業化，不說技術和產量夠不夠，光價格恐怕都無人買單。石墨烯這種尚且在產業化前期的技術，恐怕還要三五年才可能出現在電子產品中。

現在嚷嚷著石墨烯馬上就改變世界的人，想必也沒幾個人會信了。

一是現在的技術，二是研發成本都決定了石墨烯電池很難被成熟的使用。

1 石墨烯的特性與現有鋰離子電池工業的體系的很多要求是不兼容的，這是近年內的問題。

2 石墨烯材料的本徵特性，並沒有帶來電化學特性上的根本改變，存儲機理上的創新等等。也就是說在電化學原理的基礎根本上，它不具有顛覆性。如果你說石墨烯能像量子力學一樣顛覆牛頓力學的世界，這個個人只能表示有些懷疑。

3 電池不是沒有新型待發展技術，鋰硫，全固態，鈉系等等，隨著時間發展有些會更早進入我們的生活。可惜石墨烯從機理上就不是電池的核心部件，真不是，就是個做配角的情況。你說幾十年後，我倒是建議先關心鋰硫全固態等。所以我不是在拒絕前進，拒絕幻想，只是明顯的胡鬧和炒作完全不利於一個行業的 健康 發展，這一點相信務實搞石墨烯的人也深有體會。

4 搞過工程的人，肯定要關心經濟性，時間性。如果這個技術二三十年後能有前途，現在要克服的問題有很多，那麼問題來了，一個幾十年後有前途的東西，現在就開始大上特上產能，是否合適，浪費民脂民膏？而且這個的前提是幾十年後一定有前途，如果萬一沒前途呢？當然了，這里指的是電池，沒指石墨烯的其它方向。

五年內

永遠[捂臉]

『貳』 石墨烯電池研製成功了嗎

石墨烯電池，利用鋰電池在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發出的一種新能源電池。
石墨烯不僅可以製成電池，還可以做可折疊屏幕，但是石墨烯的價格昂貴，是黃金的十倍，雖然已經研究出來，但是還沒有廣泛應用。

『叄』 石墨烯超級電池還有多久能民用

自2010年石墨烯材料被發現，同時作者海獲得了諾貝爾獎，自此大家對這種新型材料開始關注並收汁。目前石墨烯還沒有正式大規模商用，但因為石墨烯材料的特性突出，相比鋰電池來說在使用時間、充電速度以及能量你密度強都更強，因此石墨烯電池不管是容量方面還是在壽命方面都是普通鋰電池的好幾倍，並且成本也只是鋰電池的四分之一。盡管石墨烯電池在實驗室內的研究很成功，但是因為巨額的產線成本、量產後的品質把控等一系列原因，導致石墨烯電池沒有辦法在短期取代鋰電池。在目前的發展來看，石墨烯電池民用化還是需要一定時間的。

據本人了解，石墨烯自2010年以來，一直備受各界人士關注。除了它本身的科研創新價值，民眾更在意它在民用生活中的應用與發展。近日，筆者有幸參加了在上海召開的石墨烯創新大會，在會議過程中，筆者了解到這么多行業精英對於石墨烯民生應用和發展的深度分析。

從原始 社會 發展至今，碳在人類的 社會 活動行為中一直扮演著舉足輕重的角色，可以說，碳材料的應用與發展貫穿整個人類 社會 的發展史。而作為其中重要成員的石墨烯，隨著科研技術水平的提升，石墨烯在民用生活領域的應用越來越受到關注。

在會議現場，通過化工企業名錄，筆者有幸見到一款用石墨烯研發製成的彎折柔性顯示器。真的很神奇，也希望石墨烯能夠把柔性電子產品引入千家萬戶。

曼徹斯特大學展出了可調光石墨烯燈泡，為照明技術帶來又一次革新。燈泡內有燈絲形狀的LED燈，LED燈的外層塗上石墨烯，石墨烯的導電能力強，可減少10％的能耗。據介紹，這種燈泡仍基於LED技術，但經過石墨烯改造後，擁有比LED燈泡更堅固的結構、更低廉的價格、更高的性能和更長的使用壽命。

另外一款有趣產品是適用於可穿戴設備及可見/紅外攝像系統的石墨烯光感應器。出於普及感應目的而打造的感測器應當價格便宜，不易察覺，並且可以輕松與各種不同表面結合起來，例如可彎曲塑料、紡織品和玻璃。基於石墨烯的光感測器本身靈活透明，可以與價格低廉的互補金屬氧化物半導體（CMOS）技術相結合，從而為未來可穿戴設備和電子視覺設備提供特有平台。

通過以上這些產品，筆者發現石墨烯在柔性電子產品和感測器等方面有巨大優勢和潛力，希望在未來的民用生活領域，盡快完成企業認證，利用石墨烯製成的產品盡快得到突破和應用。

你好，我是一個理工男 科技 愛好者，說起石墨烯，它的出現也有一定的時間了，它讓2010年石墨烯材料的發現者獲得了諾貝爾獎。

因此這種新型材料開始被大眾所熟知。自從獲獎後因為產品的特性很突出，相比鋰電池在使用時間、充電速度以及能量密度上都更強，所以被認為是下一代電池核心材料，從此也讓大部分人開始熱切關注此類電池，包括我自己在內，畢竟手機已經是我們的必需品了，所以都想它擁有更好的續航，目前來說，石墨烯只應用於少量新能源 汽車 和軍工產品上，因為石墨烯目前依然面臨著成本高、研發難度大、量產難度大的一些問題。在本人的了解看來，要成熟投入，起碼兩年左右，其實離我們也不算遠了，所以只需耐心等待它的來臨，所以我給的答案是兩年左右，希望我的回答能解決你的疑惑。

每次華為發布新品，石墨烯電池都會登上一次熱門，這次的P40系列也不意外，在發布之前有媒體就報道稱，華為P40 Pro可能會採用石墨烯電池技術，通過這項技術可以實現在電池體積不變的情況下，提高續航能力和充電速度。

媒體表示華為P40 Pro的電池容量有望提升至5500mAh，並支持最高50W快充。但發布會結束後卻發現不僅沒有用上石墨烯電池，容量都只有4200mAh，居然對比上代產品沒有任何的提升，要知道這代產品是支持5G的，功耗也肯定會更高。

雖然傳言華為配備石墨烯電池的計劃再次落空，但事實上國產石墨烯電池的計劃正在有條不紊的籌備著。早在三年前的一次國際展覽上，東旭光電就對外展示了石墨烯電池，倍斯特聯合做的電路配合，兩家企業共同研發出了容量為5000mAh的電池，充滿電僅需要15分鍾。

另外浙江大學的科學家們用石墨烯膜作為正極材料，也研發出了一種新型的鋁-石墨烯電池，關鍵是 只需要1.1秒就能夠充滿電 ，就是在你一眨眼的功夫，手機電池可能就充滿了，同時這種電池還展現出了超強的壽命和環境抵抗能力。

經實驗證明，石墨烯電池能夠在低至-40 、高至100 的環境下穩定充放電，充25萬次的情況下還可以保持91%的電池容量，遠超現在的鋰電池壽命， 如果每天充電10次，這款石墨烯電池也能存活70年之久。

當然這些誇張的數據目前還只是停留在實驗室階段，實際商用時間可能要等到猴年馬月。那麼石墨烯電池就遙遙無望了嗎？事實上華為手機經常傳出石墨烯電池是有原因的，因為早在2016年華為就展示過自己的石墨烯電池。

華為2012實驗室下屬的瓦特實驗室，就專門聚焦於新能源的開。只是受限於制備工藝和成本問題， 華為並沒有明確表示該技術將應用於手機上，短期來看也很難實現商用。 至於媒體報道的消息顯然是有些捕風捉影，不負責任的。

另一家國產手機廠商小米也同樣在布局石墨烯相關產業鏈，從事化學石墨烯導熱膜生產和研發的 廣東墨睿 科技 有限公司，最近就獲得了小米領投的數千萬元A輪融資， 未來有可能在電池領域有所突破，值得期待。

總之現在的石墨烯電池實現完全的商用還是存在巨大困難的，阻礙這種材料普及的因素很多，可量產性和成本是最主要的原因，雖然廠商們都在積極研發，但更多的還是處於實驗室測試階段，未來何時能夠商用還是一個問號！

石墨烯的合成方法主要有兩種：機械方法和化學方法。機械方法包括微機械分離法、取向附生法和加熱SiC的方法；化學方法是化學還原法與化學解理法。由於現時製造成本還很高，暫時難以普及。一旦合成上有新突破，那可以算得上技術爆炸了，石墨烯的普及將為時不遠。

至於合成方法什麼時候有突破？

還是未知數吧，民用普及的話樂觀一點也要5年吧

據本人了解，石墨烯自2010年以來，一直備受各界人士關注。除了它本身的科研創新價值，民眾更在意它在民用生活中的應用與發展。近日，筆者有幸參加了在上海召開的石墨烯創新大會，在會議過程中，筆者了解到這么多行業精英對於石墨烯民生應用和發展的深度分析。

從原始 社會 發展至今，碳在人類的 社會 活動行為中一直扮演著舉足輕重的角色，可以說，碳材料的應用與發展貫穿整個人類 社會 的發展史。而作為其中重要成員的石墨烯，隨著科研技術水平的提升，石墨烯在民用生活領域的應用越來越受到關注。

在會議現場，通過化工企業名錄，筆者有幸見到一款用石墨烯研發製成的彎折柔性顯示器。真的很神奇，也希望石墨烯能夠把柔性電子產品引入千家萬戶。

曼徹斯特大學展出了可調光石墨烯燈泡，為照明技術帶來又一次革新。燈泡內有燈絲形狀的LED燈，LED燈的外層塗上石墨烯，石墨烯的導電能力強，可減少10％的能耗。據介紹，這種燈泡仍基於LED技術，但經過石墨烯改造後，擁有比LED燈泡更堅固的結構、更低廉的價格、更高的性能和更長的使用壽命。

另外一款有趣產品是適用於可穿戴設備及可見/紅外攝像系統的石墨烯光感應器。出於普及感應目的而打造的感測器應當價格便宜，不易察覺，並且可以輕松與各種不同表面結合起來，例如可彎曲塑料、紡織品和玻璃。基於石墨烯的光感測器本身靈活透明，可以與價格低廉的互補金屬氧化物半導體（CMOS）技術相結合，從而為未來可穿戴設備和電子視覺設備提供特有平台。

通過以上這些產品，筆者發現石墨烯在柔性電子產品和感測器等方面有巨大優勢和潛力，希望在未來的民用生活領域，盡快完成企業認證，利用石墨烯製成的產品盡快得到突破和應用。

香港生產的石墨烯電池 汽車 己在最後試車階段了，二汽也在試車階段。國家目前控制研發石墨烯 汽車 ，是怕傳統車企倒的太快失業人數巨增，帶來 社會 不安定!等到車企整合後會馬上生產，搞倒西方車企。

石墨烯現在民用不現實，成本貴 科技 還需要提高，

現在雖然在實驗室中弄出樣品了，但離市場至少還有二十多年的路要走，也許它也上不了市場。

中國真心強大！按照「中國速度」，相信一定不會太久！不敢說二三年！但是很有可能十年內一定能普及民用！

『肆』 石墨烯材料被發現後關注度不斷，石墨烯超級電池還有多久能民用

我們騎過電動車的人都知道，很多電動車的電瓶都是石墨烯的材料。石墨烯在某種程度上已經廣泛應用於人們的生活領域。但是石墨烯的技術具有不可控性。因為從石墨烯的應用來說，主要用途就是電熱光以及其他領域。很多企業都在著手研發石墨烯，卻沒有見到後續的產品問世或者投入使用。

目前由於巨額的產線成本，量產後的品質把控等一系列原因，導致石墨烯電池沒有辦法在短期內取代鋰電池。但是石墨烯材料的優勢和未來的廣泛的市場價值，促使人們都在競相研究石墨烯材料。石墨烯超級電池的廣泛使用應該不會太久了。

『伍』 石墨烯手機電池還有多久能商用

鋰電池發展到現在已經遇到瓶頸，市場和消費者都渴望尋找更好的替代品。而前幾年出現的石墨烯材料，用於電池方向能獲得比傳統鋰電池更好的性能。石墨烯電池會取代鋰電池嗎？石墨烯手機電池還有多久能商用？

先了解下石墨烯電池相關：

2010年石墨烯材料的發現者獲得了諾貝爾獎，因此這種新型材料開始被大眾所熟知。石墨烯雖然還沒有正式大規模商用，但是因為產品的特性很突出，相比鋰電池來說在使用時間、充電速度以及能量密度上都更強，而被認為是下一代電池核心材料。具體來說，用石墨烯聚合材料做成的電池，能量密度是市面上鋰電池的3倍以上，使用壽命是傳統鋰電池的2倍，充電速度也遠遠快於普通鋰電池。具備非常強的導電性、導熱性、極高的硬度、極強的韌性。

而現在的鋰電池，雖然是許多數碼產品和 汽車 的主要電池，但是在續航性能上已經開始有些吃緊，跟不上市場和消費者的需求。以智能手機來說，一款旗艦手機搭載的鋰電池容量在3500mAh左右，重度使用下很難做到一天續航。

鋰電池並不是沒有升級，這些年小幅度的升級被手機晶元性能提升帶來的功耗抵消。

石墨烯電池的原理和優勢

石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量地穿梭、運動，開發出的一種全新電池。可以讓電池容量增加50%左右，哪怕是在60攝氏度的高溫環境下仍然可以正常工作。充電速度更快，石墨烯甚至十幾分鍾就可以充滿電，續航能力得到極大的提升。

比起普通的鋰電池，石墨烯電池不管是容量方面還是在壽命方面都是普通鋰電池的好幾倍，然而成本卻只是鋰電池的四分之一。同樣容量的石墨烯電池重量也僅僅是鋰電池的一半。

除了手機電池，石墨烯還有望改變目前新能源 汽車 市場普遍存在的續航焦慮。

目前新能源 汽車 ，大部分都是電動 汽車 。但是電動 汽車 最大的問題就是續航和充電問題，目前業內做的比較好的特斯拉也僅僅能達到幾百公里的理論續航，無法和汽油車相比。在城市擁堵的道路和低溫環境等場景，新能源 汽車 續航甚至比不上加油 汽車 。石墨烯電池的出現，就能有很大的改善。

石墨烯電池的優點非常明顯，僅僅看優點的話完全可以取代目前的鋰電池。

石墨烯電池那麼強大，那麼為什麼還沒有出現取代鋰電池呢？

原因在於，石墨烯目前依然面臨著成本高、研發難度大、量產難度大的一些問題。鋰電池雖然續航上不盡人意，但是經過這么多年成熟的發展已經可以大規模、低成本的應用在許多領域。而石墨烯即便在實驗室內成功研發，因巨額的產線成本、量產後的品質把控等等一系列原因，都沒有辦法在短期取代鋰電池。

2008年來，隨著是手機市場的爆炸式增長，使得手機電池受到業內各方的普遍關注。目前，手機電池已經發展了三代，各方正在積極研製第四代手機電池，最典型當屬石墨烯電池，它有望成為下一代手機電池。

第一代鎳鎘電池，機身的一半被電池所佔據，電池重量佔到整機的三分之二左右。最顯著缺點就是體積大、重量重、攜帶不便。

第二代鎳金屬氫電池，又稱「環保電池」。它的電量儲備是鎳鎘電池的1.3-1.5倍。

第三代鋰離子電池，現在普遍使用的就是這款，較之前兩款，鋰離子電池具有能量密度高、重量更輕。

實驗結果顯示，以石墨烯為基礎的新型耐高溫技術可將鋰離子電池上限使用溫度提高10℃，壽命是普通鋰電池的2倍，充電時達到秒級，可以徹底改變現有生活方式。石墨烯電池雖有多種優勢，但是眼下存在商用開發資金不足和使用成本高居不下的問題，石墨烯電池也只是達到概念機階段，要想達到商用階段還有很長路要走，保守估計還要五年左右時間。

手機發展至今日，鋰電池早已不能滿足大家對電池的需求，輕薄的手機機身內也無法容納下更大容量的鋰電池，這也是市面上大多數智能手機電池容量只能維持在3000mAh左右的原因。

而作為大家目前比較期待的手機電池替代材料——石墨烯聚合材料電池，能量密度是市面上鋰電池的3倍以上，其使用壽命是傳統鋰電池的2倍，充電速度也遠遠快於普通鋰電池。具備非常強的導電性、導熱性、極高的硬度、極強的韌性。

換句話說，如果我們手機中的電池不是鋰電池，而是石墨烯聚合材料電池，那麼在同樣的機身空間內，其容量可從鋰電池的3000mAh至少提升至10000mAh，而且你還可以在短短幾分鍾內完成它的充電，其能量衰減率還遠低於鋰電池。

雖然石墨烯電池倍受期待，但是真正的高純度石墨烯電池目前還只存在於實驗室當中， 高純度的石墨烯電池其生產製作工藝、內部構造，與鋰電池完全不同。

即便在實驗室內成功研發，因巨額的產線成本、量產後的品質把控，與其相關的電源電路管理等等，這些對於廠家來說，都是需要解決的問題。目前依然面臨著成本高、研發難度大、量產難度大的一些問題。 而從現狀來看，這些都沒有得到解決，還無法在短時間內商用。

不過現在已經有一些基於石墨烯材料的鋰電池面世。這種電池其本質上還是鋰電池，在電池中摻雜了石墨烯材料或是使用石墨烯電極，使其具備更好的散熱性、導電性，具備更快的充電速度。

不過三星等很多智能手機品牌，也已經在研發石墨烯電池技術，據悉產品會在2020年前後與大家見面，大家期待嗎？

不可以商用 原因是 多數人都不換手機了

根本無法控制製造工藝，單層石墨烯特性清楚明確，但是怎麼能造出多層有序且保持石墨烯特性的主材呢？！ 難！未來幾十年也做不到！

『陸』 石墨烯超級電池還有多久能民用

很快。因為現在的科技發展十分迅速，新發明應用於民間的速度很快，所以我覺得很快就能民用。

『柒』 獲工信部點贊！石墨烯電池技術還遠嗎

當下急需突破的電子技術是什麼？

不少人會說是電池。馬克思的私人衛星已經上天了，但直到現在，我們的手機還是要一天一充甚至一天多充（頻繁到一天三充的可以換looda家電池了），電動車也只能跑幾百公里。電池技術的革命已經被市場期待已久。而石墨烯，作為一個可能的技術，近年來能得到廣泛的關注和持續的討論，也就不足為奇了。

近日工信部還點名表揚了華為的石墨烯散熱技術，稱該技術以石墨烯為原料，採用多層石墨烯堆疊而成的高定向導熱膜，具有機械性能好、導熱系數高、質量輕、材料薄、柔韌性好等特點，有望迅速擴大在電子設備散熱方案中的應用。

2020年，石墨烯在手機應用上又有了進展？

石墨烯是快充的超級解決方案

在了解石墨烯技術在手機上的進展前，我們先來復習一下為什麼石墨烯材料對手機應用來說非常有吸引力。

實際上，石墨烯對手機而言的魅力在於「電力十足」。looda此前的文章說過，解決當前的續航有兩個方向，一是更換比鋰更高能量電池材料；而是大力發展快充，提高鋰電池的充電速度。而石墨烯有望從這兩個方面全面提升手機續航。

首先在能量上，石墨烯不僅是世界上最堅硬、導熱系數最高的材料，也世界上電阻最小的材料， 它在常溫下電子遷移率超過 15000 cm2/V·s ，是理想的電池材料 。

目前石墨烯電池技術有兩個大方向，一個是作為陽極鑲嵌鋰離子，另一種是作為導電劑存在。作為電極材料可以算是傳統鋰電池的改良版。傳統鋰電池一直採用多層石墨作為鑲嵌結構。如果將石墨分成單層結構（石墨烯），石墨烯作為陽極的鋰電池的理論容量將是傳統鋰電池容量的兩倍以上（>744 mAh·g -1）。

除了直接作為電池材料，石墨烯還有一個重要的特性對快充極有幫助，那就是散熱性好。在鋰電池還作為主要材料的當下，石墨烯作為目前導熱率最高的材料，如果使用石墨烯對鋰電池進行散熱，緩解了散熱問題的鋰電池的快充速度能再次提升一個台階。之前在 2015 年的第 56 屆日本電池大會上，華為就拿出了使用石墨烯為鋰電池散熱的技術，展示了 5 分鍾即可充滿 3000mAh 電池 48% 電量的快充技術成果。

近年來華為也確實是在採用這種方式在發展石墨烯技術，華為已經先後將石墨烯薄膜用作消費電子設備散熱系統應用在華為2018年發布的Mate20X和2020年發布的國內首款5G平板華為MatePadPro5G中。本次工信部點贊的就是這個技術。

而如果結合石墨烯在能量和散熱性優勢，將石墨烯散熱與石墨烯作為電池正極的技術相結合，鋰電池的容量和充電速度將同時獲得提升。 2017 年，另一個石墨烯技術研究大戶——三星就宣布開發出了採用石墨烯技術的電池。在三星的演示中，這塊採用石墨烯技術的手機電池容量提升了 45%，同時還可以做到 12 分鍾內充滿電，強大的電池性能，讓人看到了石墨烯電池在電子產品上的潛力。

應用有進展，但仍在產業化路上的技術

從材料屬性來看，石墨烯為不愧是電池續航技術的突破關鍵。但電池作為一種普遍的使用技術，鋰作為一款成熟的電池技術近年來都還在動不動鬧爆炸，從安全方面考慮，新材料的研發應用總要按照原理研究—實驗室生產—規模化生產—產品這一流程進行。石墨烯作為一款2004年才成功分離出的新材料，畢竟還是太年輕了。

2020年即將過去一半，從石墨烯的製造和應用程度來看，石墨烯還處於早期階段。雖然 2018 年全球石墨烯市場規模已經 2.73 億美元，年均增速也保持在 40% 的高速增長上，但大部分生產石墨烯的企業都沒有掌握大規模量產石墨烯的技術，生產出來的高純度石墨烯材料售價每克在千元以上。

且相關的生產企業盈利艱難，據《2018-2019中國石墨烯發展年度報告》顯示，2018年我國石墨烯產業規模約 111 億 元，同比增長58%，相關企業數量超過了 7300 家，其中有五家上市企業，但總體經營狀況不樂觀，僅第六元素 2019 上半年凈利潤大幅增長，成為其中唯一實現盈利上市企業。

looda小結

『捌』 石墨烯電池到底是一種什麼電池

石墨烯電池是一種電池，由美國俄亥俄州的Nanotek儀器公司利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性開發而來。

電池技術是電動汽車大力推廣和發展的最大門檻，而電池產業正處於鉛酸電池和傳統鋰電池發展均遇瓶頸的階段，石墨烯儲能設備的研製成功後，若能批量生產，則將為電池產業乃至電動車產業帶來新的變革。

優點：

1、該新型石墨烯超級電容器體積輕巧、不易燃也不易爆，可採用低成本制備，實現規模生產。

2、因性能較鉛酸、鎳氫等電池有明顯的競爭優勢，且在快速充放方面又遠遠優於鋰電池，因此該「超級電池」可廣泛應用於現有混合電動汽車、大功率輸出設備的更新換代。

3、儲電量是目前市場最好產品的三倍。一個鋰離子電池（以最先進的為准）的比能量數值為180wh/kg，而一個石墨烯電池的比能量則超過600whkg。

以上內容參考：網路-石墨烯電池

『玖』 石墨烯電池在各種方面都很強，多久才會普及呢

日常生活中見得最多的就是鋰離子電池，之所以叫鋰離子電池，是因為電池中的「鋰」全部是以離子的形式存在的，不論是在正負極還是電解質中都是如此。如果在電池內部傳輸「電荷」的離子是鈉，則為鈉離子電池。根據這樣的定義，請問石墨烯電池是不是應該是石墨烯在電池中作為離子運輸電荷呢？所以這一概念顯然是錯誤的！「石墨烯電池」顯然是商業炒作導致的一個大錯誤，是基本概念和原理上的錯誤！若想詳細了解，中科院物理所賬號上有專門的文章詳細介紹，我就不再贅述了。

2015-04-17

市場不是問題，技術是關鍵，而真正的關鍵是石墨烯與金屬氧化物結構組合能否達到最佳效能。我不知道什麼時候可以普及，但我訂出的時間在半n內做出行動電源、一n內作出 3C 電池的技術。但是否可以普及就不純粹是技術面，應該會經過市場驗證再修訂某些規格，倒過來就會修改某些配方。所以，樂觀來看應該不會超過二n。

『拾』 石墨烯電池還需要多久才能被商用

2010年石墨烯材料的發現者獲得了諾貝爾獎，因此這種新型材料開始被大眾所熟知。石墨烯雖然還沒有正式大規模商用，但是因為產品的特性很突出，相比鋰電池來說在使用時間、充電速度以及能量密度上都更強，而被認為是下一代電池核心材料。具體來說，用石墨烯聚合材料做成的電池，能量密度是市面上鋰電池的3倍以上，使用壽命是傳統鋰電池的2倍，充電速度也遠遠快於普通鋰電池。具備非常強的導電性、導熱性、極高的硬度、極強的韌性

比起普通的鋰電池，石墨烯電池不管是容量方面還是在壽命方面都是普通鋰電池的好幾倍，然而成本卻只是鋰電池的四分之一。同樣容量的石墨烯電池重量也僅僅是鋰電池的一半。

除了手機電池，石墨烯還有望改變目前新能源汽車市場普遍存在的續航焦慮。

目前新能源汽車，大部分都是電動汽車。但是電動汽車最大的問題就是續航和充電問題，目前業內做的比較好的特斯拉也僅僅能達到幾百公里的理論續航，無法和汽油車相比。在城市擁堵的道路和低溫環境等場景，新能源汽車續航甚至比不上加油汽車。石墨烯電池的出現，就能有很大的改善。

石墨烯電池那麼強大，那麼為什麼還沒有出現取代鋰電池呢？

原因在於，石墨烯目前依然面臨著成本高、研發難度大、量產難度大的一些問題。鋰電池雖然續航上不盡人意，但是經過這么多年成熟的發展已經可以大規模、低成本的應用在許多領域。而石墨烯即便在實驗室內成功研發，因巨額的產線成本、量產後的品質把控等等一系列原因，都沒有辦法在短期取代鋰電池。