石墨烯作锂电池负极材料面临哪些问题?

    近几年来，石墨烯这种获过诺奖的材料一直广受社会关注，在相关媒体上也充满了各种"石墨烯电池"等方面的新闻。
    广大群众此时可能会好奇:石墨烯这种材料到底有多少用处，能不能依靠它来解决目前材料、电池等方面遇到的一系列技术瓶颈，帮助电动汽车、储能等行业实现飞跃?下面涂布在线结合实际给出了正确的答案!
    1.成本问题
    传统导电炭黑和石墨都是论吨卖的(一吨几万元)，论克卖的石墨烯哪天能降到这个价?即使按照某些媒体报道的石墨烯降低到3元/克，换算成吨也要300万元/吨。要知道，现在锂电池用的各种材料，都是一吨几万十万左右的东西，而且天天承受着社会各界要求降价的压力，用石墨烯替代完全不现实。
    如果还能再便宜点，也有企业声称自己的石墨烯能够迫临一般炭黑和石墨的价格，其实此刻运用的资料就是石墨微片(可能有几十层)，底子不是单层或数层的石墨烯。此刻厂商呈现的问题就是虚伪宣扬炒作概念，有违诚信欺骗国家政府以及广阔纳税人。
    2.工艺特性不兼容
    就是石墨烯比外表积过大，会对现有锂离子电池的涣散均浆等工序带来一大堆工艺问题。如果电池厂调工艺会累死，又没有功用指标突破性前进带来的足够的利润空间驱动，谁情愿上这个技能?石墨烯外表特性受化学状况影响巨大，批次稳定性，循环寿数等等都有许多问题，现在来看无法满意锂电池出产的一堆详尽的要求。
    3.功率低
    如果石墨烯做负极:理论上最多是石墨负极两倍的容量，首次功率低，功用受外表状况影响极大。
    4.石墨烯做导电剂价格昂贵
    石墨烯是能够做导电剂促进快充放，理论上能够进步倍率功用，可是如果涣散工艺不到位混料不均，一切都是海市蜃楼;别的碳家族物美价廉的资料多的很，并不存在非要运用价格昂贵的石墨烯的理由;并且并且石墨烯是2D资料，如果把它展开与电极活性物质复合，会阻塞锂离子扩散的通道。因而真要是投入有用，究竟有利仍是有害，其实不太好说。
    涂布在线再说一点题外话:石墨烯只是纳米资料的一种，在曩昔的十几年中，纳米资料科研界常常过火倾向于造噱头和"灌水"，作业的可重复性常常都很差，所做技能与有用化方针脱节非常严峻，这一现象现已广受科研界中的一部分有识之士，以及工业界的诟病。
    比方锂电权威Goodenough、Mauger、Julien教授就从前质疑过MIT的磷酸铁锂快充的作业Battery materials for ultrafast ging and disging，宣布了文章Unsupported claims of ultrafast ging of LiFePO4 Li-ion batteries(几十C的快充，对应时刻为几分钟充放电)，以为这些效果最多也就是在概念上可行而已。
    许多纳米资料的优秀功用只是体现在实验室等级的克乃至微克级产能，在扩大规模化出产的远景方面许多都存在先天不足的缺点，与现有工业中的许多根据微米级资料开展得来的技能从底子上不兼容。
    并且纳米资料常常是只能以低维资料形式存在/运用，无法真实地使用在实践微观三维的用处之中。笔者主张政府应该从方针导向上，更多推进具有工业化远景的技能的开发，加大关于中试项目的扶持，从而达到选贤任能的目的，让科研更好地促进工业技能的前进。
    5.石墨烯功用涂层铝箔本钱高
    至于石墨烯功用涂层铝箔:其实践功用跟普通碳涂覆铝箔(A123联合汉高开发)并无多少进步，反倒是本钱和工艺复杂程度添加不少，该技能商业化的可能性很低。
    总归，石墨烯用做锂离子电池负极资料，相关于传统炭系资料并无功用上的显着优势，并且纳米资料使用困难，本钱昂扬，开展远景堪忧。