在冬季的時(shí)候，我們或許都會(huì)遇到玩手機(jī)時(shí)手機(jī)還有大把電卻不知為何就會(huì)卡頓，死機(jī)，關(guān)機(jī)的現(xiàn)象，為什么會(huì)這樣呢？是因?yàn)閱栴}出現(xiàn)在了手機(jī)鋰電池的上面。

鋰電池在作業(yè)時(shí)鋰離子會(huì)在正負(fù)極之間移動(dòng)，而低溫會(huì)讓離子活性下降，很快就“跑不動(dòng)”了，電池可用量敏捷下降。怎么辦？除了少出門外，有人想出了新招：石墨烯。這些年，不少研究者和商家提出石墨烯電池的概念，表示這種電池容量更大、充電更快、“死”得更慢，堪稱劃時(shí)代的發(fā)明。

說起石墨烯，我們能夠從初中化學(xué)講起。碳元素的天然存在方式有兩種：石墨和金剛石。金剛石是最堅(jiān)固的碳結(jié)構(gòu)，硬度大、活性差，又名鉆石；石墨則是一種深灰色有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體，質(zhì)軟滑膩，有優(yōu)良的導(dǎo)電功能，最常見的就是2B鉛筆的筆芯。

在石墨中，每個(gè)碳原子只與其他三個(gè)碳原子以較強(qiáng)的力結(jié)合，形成一種層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間的結(jié)合力較小，簡單剝離。如果說石墨是一摞A4紙，石墨烯就是其中一張，一張只有一個(gè)原子厚度。它是世上最薄、最堅(jiān)硬、電阻率最小的納米資料；它獨(dú)特的能帶結(jié)構(gòu)，讓電子在上面?zhèn)鲗?dǎo)時(shí)能量損耗極低。這些特色讓石墨烯成為商家眼中的“唐僧肉”。一時(shí)刻，“充電兩分鐘，通話一整天”“充電一分鐘，續(xù)航百公里”等廣告語盛行。

不過，要得到“純種”石墨烯不簡單，因?yàn)樗谧匀唤鐭o法安穩(wěn)單獨(dú)存在，很長時(shí)刻科研都止步于多層石墨烯。2004年，曼徹斯特大學(xué)學(xué)者安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功分離出單獨(dú)石墨烯平面，并于2010年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。分離法奇特又樸素：用膠帶粘住石墨薄片的兩側(cè)后扯開，可逐漸減薄石墨烯直至單層。如今，我們能夠用氧化還原法等方式生產(chǎn)石墨烯，但要么本錢太高、要么層數(shù)太多。

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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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事實(shí)上，石墨烯的使用很廣泛，電路、LED照明、手機(jī)或穿戴設(shè)備的柔性屏幕等范疇都對(duì)這種新資料虎視眈眈，但最火熱的方向，莫過于將石墨烯和鋰電池結(jié)合，使用到動(dòng)力范疇，也就是我們俗稱的“石墨烯電池”——化學(xué)充電電池自誕生以來距今已100多年，無數(shù)人希望能克服其能量密度低、充電時(shí)刻長、循環(huán)次數(shù)低等缺陷，石墨烯被視為“救星”之一。

然，就現(xiàn)在來看，這個(gè)國際并不存在純粹的石墨烯電池。石墨烯電池?zé)o論是在先天性、技術(shù)方面、外在因素上，都或多或至少的存在著下風(fēng)，至少在現(xiàn)在來看，石墨烯電池使用在實(shí)踐場景中，還需要很長的路要走。石墨烯雖然能夠改進(jìn)電池功能，卻無法作為電池的核心資料，它單片時(shí)有許多特殊性質(zhì)，在實(shí)踐使用中無法完全發(fā)揮。所以現(xiàn)實(shí)中石墨烯多用于與碳、硅或錫等物質(zhì)組成復(fù)合資料制造電池正負(fù)極，或是使用石墨烯作為導(dǎo)電添加劑。因此，與其起名“石墨烯電池”，不如叫“摻了石墨烯的鋰離子電池/鉛酸電池”。加之制程復(fù)雜、良率低、本錢高等問題，石墨烯電池想要完成工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的量產(chǎn)，道阻且長。所以我們不要輕信石墨烯電池的風(fēng)言風(fēng)語。