石墨烯电池和锂电池哪个更好 石墨烯电池致命缺点是什么

石墨烯电池和锂电池哪个更好？

石墨烯电池和锂电池各有优劣，从研发技术成熟程度，制造成本和市场经济效益来看，锂电池要比石墨烯电池更有优势。但是在储电量、使用寿命长、充电速度等方面上，石墨烯电池更好。

石墨烯在国内外许多领域都是比较高端的科研产品，在研发上都投入了大量的人力物力和实践。对石墨烯的提取工序繁琐，提取成本很高，在电池使用上还不能完全形成，从实验室到市场应用要有很长的路要走。现在市场主流电池还是锂电池，石墨烯电池和锂电池哪个更好，要从各自自身的材料特性和市场应用方面的优缺点做对比，区分出什么情况下它们的好坏。

石墨烯电池优点：

1、储电量是目前市场最好产品的三倍。一个锂电池的比能量数值为180wh/kg，而一个石墨烯电池的比能量则超过600whkg。用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里，而其充电时间不到8分钟。

2、使用寿命长。石墨烯相比于传统的电池有着更大更多的优势，在使用寿命上，它的使用寿命是锂电池的两倍，是氢化电池的四倍。

3、重量轻。石墨烯的特性使得电池的重量可以减少为传统电池的一半，这样可以提高装载该电池的机器的效率。

石墨烯电池缺点：

1、目前石墨稀还没达到实用化阶段，离大批量生产还有很长的路要走。

2、市场上这些石墨烯电池也不是纯石墨烯电池，他只是在锂电池的基础上掺杂了一些石墨烯的相关的技术，与传统的锂电池相比，它带来的性能提升也仅仅只有那么一点点。再加上石墨烯的成本十分的高昂，它的制造工艺也非常的高，石墨烯电池的制作工艺仍然不够成熟，目前仅处于实验室阶段的它无法达到量产的地步。

从对石墨烯的分析来看，在研发技术成熟程度，制造成本和市场经济效益方面，锂电池要比石墨烯电池更有优势。但是在储电量、使用寿命长、充电速度等方面上，石墨烯电池更好。

石墨烯电池致命缺点是什么？

石墨烯电池具有体积大，重量沉的缺点，使得石墨烯电池不易携带，不方便移动。同时，石墨烯电池的制作工艺仍然不够成熟，价格昂贵。

通常，通过机械剥离法获得少量的石墨烯片。但是，在商业化生产中，需要提取大量的石墨烯片，这非常困难，并且提取出的材料也将包含一些杂质/缺陷。要生产无缺陷的石墨烯片，需要十分昂贵成本。

由于石墨烯具有良好的导热性能，但其本身并不那么稳定，尽管通过使用CVD方法可以生产大量的石墨烯，但是无法在有氧环境中稳定存在是石墨烯巨大的缺点。如果它在高温下与氧气反应，会导致生成氧化石墨烯，该氧化石墨烯会破坏石墨烯本身的性能，直至失去导电性能。

石墨在加热产生石墨烯时会包含有毒化学物质，其中一些有毒特性和杂质仍然保留在其中。这会对石墨烯的性能产生巨大影响，并且如果将其用于我们日常生活中使用的智能手机或电气组件等中，也可能会造成危害。

如何制造石墨烯电池？

石墨烯电池利用环境热量自行充电的试验
石墨烯电池在饱和氯化铜溶液中，时间(小时、天数)和产生电压的关系。
实验制成电路其中包含LED，用电线连接到带状石墨烯。他们只是把石墨烯放在氯化铜(copper chloride)溶液中，进行观察。LED灯亮了。实际上，他们需要6个石墨烯电路，形成串联，这样就可产生所需的2V，使LED灯发亮，就可以得到这个图片。
徐子涵和同事说，这里发生情况就是铜离子具有双重正电荷，穿过溶液的速度约每秒300米，因为溶液在室温下的热能量。当离子猛烈撞入石墨烯带时，碰撞会产生足够的能量，使不在原位的电子离开石墨烯。电子有两种选择：可以离开石墨烯带，和铜离子结合，也可以穿过石墨烯，进入电路。
原来，流动的电子在石墨烯中更快，超过它穿过溶液的速度，所以电子自然会选择路径，穿过电路。正是这一点点亮了LED灯“释放的电子更倾向于穿过石墨烯表面，而不是进入电解液。设备就是这样产生电压的，”徐子涵说。
因此，这个装置产生的能量来自周围环境的热量。他们可以提高电流，只需加热溶液，也可用超声波加快铜离子。只依靠周围热量，就可以使他们的石墨烯电池持续运行20天。但是，还有一个重要的问号。另一个假设是某种化学反应产生电流，就像普通的电池。
然而，徐子涵和同事说，他们排除了这一点，因为进行了几组控制实验。然而，这些是在一些补充材料中介绍的，他们似乎并没有放在arXiv网站上。他们需要赶在别人做出严肃声明之前公开。从表面价值来看，这看起来是一项非常重要的成果。其他人也在石墨烯中产生过电流，但只是让水流过它，所以这并不真的使人吃惊，移动的离子也可以产生这样的效果。这预示着清洁的绿色电池，只依靠环境热量驱动。徐子涵和同事说：“这代表着一个巨大的突破，研究的是自驱动技术”。