隨著電動(dòng)汽車的市場份額不斷上升，新的電池技術(shù)正在被應(yīng)用，以提高它們的范圍和效率。石墨烯電池是一種可以應(yīng)用于電動(dòng)汽車的新技術(shù)。

電動(dòng)汽車最大的問題之一是電動(dòng)汽車使用的電池又大又重。這些電池要很長時(shí)間才能充電，而且很快就會(huì)耗盡。為了解決這個(gè)問題，許多人都在尋找石墨烯電池作為解決方法。就在去年，蘇塞克斯大學(xué)的一名學(xué)生工程師設(shè)計(jì)了一種新的石墨烯電池，它有可能徹底改變電動(dòng)汽車的面貌。石墨烯電池可以通過許多不同的方式改進(jìn)現(xiàn)有的電池技術(shù)，比如新增電池壽命和性能。

石墨烯是什么?

由于石墨烯的結(jié)構(gòu)，石墨烯電池可以供應(yīng)比傳統(tǒng)電池更好的性能。石墨烯是由碳原子緊緊地結(jié)合在一個(gè)蜂巢式結(jié)構(gòu)中。石墨烯結(jié)構(gòu)非常薄，本質(zhì)上是二維的。

石墨烯是熱能和電能的優(yōu)秀導(dǎo)體。石墨烯在化學(xué)上是惰性的，它的表面積很大，但仍然很靈活，而且非常輕。石墨烯通常被認(rèn)為是可持續(xù)的和環(huán)境友好的，有許多不同的可能的應(yīng)用。

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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電子通常有一個(gè)小的有效質(zhì)量，當(dāng)它們穿過固體結(jié)構(gòu)時(shí)，它們會(huì)限制它們的運(yùn)動(dòng)。這是它們與周圍所有其他粒子相互用途的結(jié)果。因?yàn)閱纹┦嵌S的它沒有與其他粒子的相互用途，所以石墨烯中的電子就好像沒有質(zhì)量相同。它們可以在太空中快速移動(dòng)，幾乎以光速飛行。

這種獨(dú)特的行為使石墨烯具有如此令人印象深刻的導(dǎo)電性能，能夠比銅的性能好近35%。通過石墨烯的電子傳輸也比通過硅好1000倍，這就解釋了為何基于石墨烯晶體管的計(jì)算機(jī)有可能比目前的硅基計(jì)算機(jī)快幾千倍。這也是石墨烯在任何時(shí)候都保持最低導(dǎo)電性的原因。

電池應(yīng)用石墨烯

在電池應(yīng)用方面，當(dāng)與石墨烯結(jié)合使用時(shí)，常規(guī)電池的性能會(huì)得到顯著提高。石墨烯電池非常適合縮短充電時(shí)間和高容量能量儲(chǔ)存。電池或電池電極材料中的碳含量與電池壽命呈負(fù)相關(guān)，但石墨烯可以提高導(dǎo)電率，而不要在普通電池中使用相同數(shù)量的碳。

石墨烯可以改善電池的各個(gè)方面，如能量密度和結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的鋰離子電池可以通過結(jié)合石墨烯和電池來提高。電池的陽極可以加入石墨烯，這樣就可以利用材料的導(dǎo)電性來優(yōu)化電池的性能。

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應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備

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混合材料也可以增強(qiáng)電池。石墨烯和釩氧化物可以結(jié)合在一起，為鋰離子陰極供應(yīng)快速充電和放電能力?；旌喜牧线€可以提高充電周期的耐用性和導(dǎo)電性。氧化釩的導(dǎo)電性很差，但通過使用石墨烯作為氧化物可以附著的骨架，它創(chuàng)造了一種混合動(dòng)力，既能提高導(dǎo)電性，又能提高導(dǎo)電性。

鋰離子電池也可以用石墨烯進(jìn)行改進(jìn)。磷酸鐵鋰（LFP）電池的總功率密度比其他鋰離子電池要高，但它們的能量密度也更低。石墨烯可以用來增強(qiáng)LFP的陰極，使電池的重量更輕，存儲(chǔ)容量更大，而且充電速度比普通的LFP電池快得多。

石墨烯電池和超級(jí)電容的結(jié)合使用可以極大地提高電動(dòng)汽車的效率和行駛里程，電動(dòng)汽車公司已經(jīng)投資于為他們的汽車開發(fā)石墨烯電池。

電動(dòng)汽車中的石墨烯電池

石墨烯電池的新進(jìn)展導(dǎo)致了一種電池的出現(xiàn)，這種電池的性能超過了目前使用的任何鋰離子電池的性能。西班牙電池公司Graphenano去年推出了一種石墨聚合物電池，可以讓電動(dòng)汽車在一次充電中行駛800公里，即497英里。理論上，電池也可以在幾分鐘內(nèi)充電。由于石墨烯的構(gòu)造，電池的充電和放電速度比普通鋰離子電池快33倍。

由HenrikFisker運(yùn)營的Fisker公司，可能是特斯拉電動(dòng)汽車成功的最重要的競爭對(duì)手，最初計(jì)劃在其新電動(dòng)汽車菲斯克情緒中使用石墨烯電池。然而，該計(jì)劃隨后被放棄，轉(zhuǎn)而支持鋰離子電池。盡管該公司決定將石墨烯電池用于電動(dòng)汽車，但菲斯克表示，該公司對(duì)固態(tài)石墨烯電池電池的研究將繼續(xù)下去。

假如菲斯克決定在他們的汽車中使用石墨烯電池，他們很可能是第一家這樣做的公司。盡管如此，與特斯拉在其他公司追求電動(dòng)汽車技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，卻不像特斯拉那樣坐在場邊觀望。假如石墨烯電池成為一種變革性技術(shù)，特斯拉將在一定程度上追求其用途，這是件好事。

與此同時(shí)，對(duì)石墨烯電池的研究仍在繼續(xù)，超級(jí)電容器的工作也可以利用石墨烯，并可能在不久的將來使傳統(tǒng)電池過時(shí)。超級(jí)電容器由三層組成。它有兩層石墨烯，中間層是一層電解質(zhì)。超級(jí)電容薄膜非常薄，但非常堅(jiān)固和穩(wěn)定，它可以在很短的時(shí)間內(nèi)釋放出令人印象深刻的能量，這是必要的，因?yàn)殡妱?dòng)汽車要額外的能量來快速的加速。

全球市場觀察最近的一項(xiàng)市場分析表明，到2023年，石墨烯電池的市場將擴(kuò)大到約97億美元。隨著石墨烯電池技術(shù)變得越來越便宜，效率更高，在不久的將來，在電動(dòng)汽車上看到它們也就不足為奇了。