众文网1.石墨烯用作锂离子负极材料
石墨烯可以直接应用在锂离子电池负极材料中的。
石墨烯直接储锂的优点：1）高比容量：锂离子在石墨烯中具有非化学计量比的嵌入？脱嵌，比容量可达700~2000 mAh/g;2）高充放电速率：多层石墨烯材料的层间距离要明显大于石墨的层间距，更有利于锂离子的快速嵌入和脱嵌。大多研究也表明，石墨烯负极的容量有540 mA·h/g左右，但由于其表面大量的含氧基团充放电过程中分解或与Li+发生反应造成电池容量的衰减，其倍率性能也受到较大影响。
杂原子的掺杂带来的缺陷会改变石墨烯负极材料的表面形貌，进而改善电极-电解液之间的润湿性，缩短电极内部电子传递的距离，提高Li+在电极材料中的扩散传递速度，从而提高电极材料的导电性和热稳定性（石墨烯、厂家）。吴江。华诚电子例如掺杂的N、B原子可使石墨烯的结构发生形变，在50 mA/g倍率下充放电，容量为1540 mAh/g，且掺杂N、B 后的石墨烯材料可以在较短的时间内进行快速充放电，在快速充放电倍率为25A/g下，电池充满时间为30s。
但石墨烯材料直接作为电池负极仍然存在一些缺点，包括：1）制备的单层石墨烯片层极易堆积，比表面积的减少使其丧失了部分高储锂空间；2）首次库伦效率低，一般低于 70%。由于大比表面积和丰富的官能团，循环过程中电解质会在石墨烯表面发生分解，形成SEI 膜；同时，碳材料表面残余的含氧基团与锂离子发生不可逆副反应，造成可逆容量的进一步下降；3）初期容量衰减快；4）电压平台及电压滞后。因此，为解决存在的这一系列问题，将石墨烯和其他材料进行复合制作成石墨烯基复合负极材料成为现在锂电池研究的热点和锂电负极材料发展的一个方向。
2.石墨烯电池与锂离子电池哪个更占优势
石墨稀的表现是比锂电池要好很多，特别是电池的动力特性、电容量、寿命等方面。但是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。
锂电池和石墨烯电池有什么区别？
石墨烯电池：石墨烯电池，是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。
石墨烯被研究者和各大媒体誉为“新材料之王”，是人类已知强度高、韧性好、重量轻、透光率高、导电性佳的新型纳米材料。
锂电池：“锂电池”，锂离子电池中的锂离子指的是电池中的储能物质，在充放电过程中发生电池反应（化学变化）。是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。
石墨稀电池的表现是比锂电池要好很多，特别是电池的动力特性、电容量、寿命等方面。但是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。锂电池在安全性、续航能力、环境污染以及充电速度方面存在的巨大短板已经开始严重限制了各大高科技产业的发展，因此许多企业研发部门都将目光放到了更先进的石墨烯电池上面，并相信这一新型电池未来将彻底取代已经问世超过26年的锂电池。
石墨烯电池为什么没有取代锂电池？
石墨烯电池强度最高、韧性最好、并且还有质量轻、导电性优良的特点。早在几年前，华为就宣布了他的一项快充的技术，将3000毫安时的石墨烯电池进行充电仅仅只需要五分钟就可以充满接近一半的电量。可见石墨烯电池不仅适用于新能源汽车，在我们的手机领域也可以得到广泛的应用，但是这仅仅只是处于实验阶段，距离在市场上得到应用还需要很长的路要走。
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。在重量上，它的重量大概只有传统电池的一半。在充电的速率方面。石墨烯电池可以提高几十倍甚至上百倍。
其实我们市场上并非没有石墨烯电池的产品，比如说在一些高端的医疗设备方面。但是这些石墨烯电池也不是我们所期望的纯石墨烯电池，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，几乎想要达到量产的阶段，还需要很大的一步路要走。如此高额的成本，再加上性能提升的幅度，一些厂商自然就对石墨烯电池不感兴趣了。
就目前来看，石墨烯的电池依然很不成熟并没有表现出相对于锂电池的重大优势，所以锂电池要被取代的时代，可能不会那么早到来。
石墨烯电池被认为是未来最具潜力的材料之一，但就目前而言，它的泡沫成分大于实际应用价值，阻碍这种材料普及的因素很多，可量产性和成本则是最主要的普及障碍，石墨烯电池要想在短期内彻底取代锂电池恐怕还有很长的路要走。
电动车使用石墨烯电池制作的优点：
1、单次续航里程可高达1000公里；
2、单次完全充电仅需8分钟以内；
3、使用寿命是传统氢化电池的四倍，锂电池的两倍；
4、重量仅为传统电池的一半；
5、电池成本比锂电池低77%。
由此可见，石墨烯电池存在着相当大的潜力，是代替锂离子电池的最好材料。由于锂电池的安全性差和火灾风险，所以，近年来石墨烯电池成为备受期待的火热研究方向。
3.石墨烯电池的发展前景如何
石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。
石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国物理学家成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在。2010年，英国物理学家因在石墨烯方面的开创性实验获得了诺贝尔物理学奖。
石墨烯是一种技术含量非常高、应用潜力非常广泛的碳材料，在半导体产业、光伏产业、锂离子电池、航天、军工、新一代显示器等传统领域和新兴领域都将带来革命性的技术进步。其潜在应用领域包括高速晶体管、透明电极、印刷电子、新型复合材料、超灵敏传感器、新型催化剂、基因测序、储能装置等。
自石墨烯被发现以来，研究人士一致努力开发这种材料的商业用途，如替代晶硅应用在芯片领域，制造锂离子电池负极材料以及超级电容器，制造可弯曲触摸屏等。随着批量化生产和大尺寸难题逐步突破，石墨烯的产业化步伐正在加快，国内外相关机构的科研投入力度也在上升，市场关注度随之升温。
石墨烯受到国内外的高度重视。2013年1月28日，欧盟委员会宣布将石墨烯和人脑工程两大科技入选“未来新兴旗舰技术项目”，并分别设立专项研发计划，每项计划将在未来10年内分别获得10亿欧元的经费。
与此同时，石墨烯材料逐渐引起了我国政府、学术界和企业界的高度重视。 2012年，工业和信息化部发布《新材料产业“十二五”发展规划》，规划中的前沿新材料就包含石墨烯；科技部也明确表态将支持石墨烯的研究。
当前，我国在石墨烯基础研究方面已经十分突出。我国发表的石墨烯论文数量仅次于美国，名列世界第二位，部分学者的研究成果受到了世界各国的高度重视。
在石墨烯的市场化方面，我国也有相当喜人的成果，2012年常州二维碳素科技有限公司成功研制全球首款手机用石墨烯电容触摸屏。从制备能力来看，我国石墨烯行业量产仍在摸索阶段，国内的大多数企业及研究机构基本在科研及中试阶段，尚未具备规模化生产能力。
作为新兴产业，石墨烯未来发展前景一片光明。 石墨烯特殊的结构形态，使其具备目前世界上最硬、最薄的特征，同时也具有很强的韧性、导电性和导热性，这些特性使其拥有无比巨大的发展空间，未来可以应用于电子、航天、光学、储能、生物医药、日常生活等广大领域。
中国产业研究报告网发布的《2014-2018年中国石墨烯市场运营态势及发展前景预测报告》共十四章。 首先介绍了石墨烯相关概述、中国石墨烯市场运行环境等，接着分析了中国石墨烯市场发展的现状，然后介绍了中国石墨烯重点区域市场运行形势。
随后，报告对中国石墨烯重点企业经营状况分析，最后分析了中国石墨烯行业发展趋势与投资预测。
4.石墨烯电池的优势有哪些
1）储电量是目前市场最好产品的三倍。一个锂电池（以最先进的为准）的比能量数值为180wh/kg，而一个石墨烯电池的比能量则超过600wh/kg。
2）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。
3）使用寿命长。其使用寿命是传统氢化电池的四倍，是锂电池的两倍。
4）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。
5）成本低。生产这种电池的公司表示，它的成本将比锂电池低77%。稳定型高，电池寿命长，充电速度快；
5.石墨烯电池的发展前景
美国俄亥俄州的Nanotek仪器公司利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出一种新的电池。这种新的电池可把数小时的充电时间压缩至短短不到一分钟。分析人士认为，未来一分钟快充石墨烯电池实现产业化后，将带来电池产业的变革，从而也促使新能源汽车产业的革新。
新型石墨烯电池实验阶段的成功，无疑将成为电池产业的一个新的发展点。电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛，而目前的电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段，石墨烯储能设备的研制成功后，若能批量生产，则将为电池产业乃至电动车产业带来新的变革。
由于其独有的特性，石墨烯被称为“神奇材料”，科学家甚至预言其将“彻底改变21世纪”。曼彻斯特大学副校长Colin Bailey教授称：“石墨烯有可能彻底改变数量庞大的各种应用，从智能手机和超高速宽带到药物输送和计算机芯片。”
最近美国加州大学洛杉矶分校的研究人员就开发出一种以石墨烯为基础的微型超级电容器，该电容器不仅外形小巧，而且充电速度为普通电池的1000倍，可以在数秒内为手机甚至汽车充电，同时可用于制造体积较小的器件。
微型石墨烯超级电容技术突破可以说是给电池带来了革命性发展。目前主要制造微型电容器的方法是平板印刷技术，需要投入大量的人力和成本，阻碍了产品的商业应用。而现在只需要常见的DVD刻录机，甚至是在家里，利用廉价材料30分钟就可以在一个光盘上制造100多个微型石墨烯超级电容。
正是看到了石墨烯的应用前景，许多国家纷纷建立石墨烯相关技术研发中心，尝试使用石墨烯商业化，进而在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。欧盟委员会将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”，设立专项研发计划，未来10年内拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所（NGI），力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。
中国在石墨烯研究上也具有独特的优势，从生产角度看，作为石墨烯生产原料的石墨，在我国储能丰富，价格低廉。另外，批量化生产和大尺寸生产是阻碍石墨烯大规模商用的最主要因素。利用化学气相沉积法成功制造出了国内首片15英寸的单层石墨烯，并成功地将石墨烯透明电极应用于电阻触摸屏上，制备出了7英寸石墨烯触摸屏。
中科院重庆绿色智能技术研究院的研究人员在展示单层石墨烯产品的超强透光性和柔性。
由于石墨烯拥有超乎想像的导电能力，石墨烯电池概念成为突破目前电池技术瓶颈的救命稻草。尤其国内电动汽车行业但凡有技术突破都与石墨烯电池挂钩。
随着研究的不断深入，技术难题的接连攻克，应用范围也在不断拓宽，相信石墨烯器件时代已为期不远，现在也可以期待一下这一“21世纪的神奇材料”会带来怎样的惊喜。
6.石墨烯在锂电池电极材料有哪些应用
(1) 石墨烯具有优良的导电和导热特性，亦即，本身已具有了良好的电子传输通道，而良好的导热性能也确保了其在使用中的稳定性；
(2)聚集形成的宏观电极材料中，石墨烯片层的尺度在微纳米量级，远小于体相石墨，使得Li+在石墨烯片层之间的扩散路径较短；而且片层间距也大于结晶性良好的石墨，更有利于Li+的扩散传输。
(3)因此，石墨烯基电极材料同时具有良好的电子传输通道和离子传输通道，非常有利于锂离子电池功率性能的提高。
通过优化石墨烯复合材料的微观结构，例如夹层结构或石墨烯片层包覆结构，可进一步提高材料的电化学性能。在正极复合材料中，石墨烯形成的连续三维导电网络可有效提高复合材料的电子及离子传输能力。此外，相比于传统导电添加剂，石墨烯导电剂的优势在于能用较少的添加量，达到更加优异的电化学性能。
有研究表明，纯石墨烯材料由于首次循环库仑效率低、充放电平台较高以及循环稳定性较差，并不能取代目前商用的碳材料直接作为锂离子电池负极材料使用。这主要是由于石墨烯较大的比表面积会导致材料与电解质接触面积大，材料中存储的锂离子与电解质分子会发生不可逆反应形成 SEI 膜。同时，碳材料表面残余的含氧基团与锂离子发生不可逆副反应，填充碳材料结构中的储锂空穴，造成可逆容量的进一步下降。此外，石墨烯片层极易聚集堆积成多层结构，从而丧失了其因高比表面积而具有的高储锂空间的优势。但石墨烯可以作为一种优异的基体材料在复合电极材料中可发挥更大的作用。
由于将石墨烯应用于锂离子电池可以解决传统锂电池能量密度和功率密度难以兼得的问题，石墨烯在锂离子电池中应用是一个非常有前途的方向。石墨烯可以在多个方面应用于锂电池中，比如石墨烯复合负极材料，如硅碳复合负极材料；也可以作为锂电池正负极材料的导电添加剂，还可以涂覆于铝箔集流体上，形成石墨烯功能涂层铝箔石。近年来，我国已有不少企业从事这方面的研究，并取得了积极进展。
7.石墨烯电池和锂电池区别有多大
从目前科研成果来看，石墨稀的表现是比锂电池要好很多，特别是电池的动力特性、电容量、寿命等方面。但是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。
石墨烯电池，利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。前不久美国NASA开发出应用于航天领域的石墨烯传感器，就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用。
“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
8.锂离子电池与石墨烯电池,在特性和使用上有什么区别
锂离子电池是锂电池的改进型产品。提高锂电容量. 另外美国俄亥俄州Nanotek仪器公司的研究人员利用锂离子可在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，但不一定就是液体锂离子电池，它的工作原理就是把化学能转化为电能。镍镉电池有很强的记忆效应，聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同，电解质是含锂盐的有机溶液。镍氢和镍镉电池和区别： 镍氢和镍镉电池的工作电压都是1.2V。充电时，经过电解质，负极则是特殊分子结构的碳.常见的正极材料主要成分为 。碱性电池中的反应物是溶液，这款锂电池的关键技术就是采用了阿贡实验室的硅-石墨烯加工工艺，根据制作电池的工艺不同的因素，锂离子电池负极是碳素材料，如石墨。在电场的驱动下锂离子从正极晶格中脱出，镍氢的记忆效应很校同时镍镉电池中含有重金属镉， 它用填满海绵状铅的铅板作负极，嵌入到负极晶格中。
过程正好相反。锂离子电池中已经量产的有液体锂离子电池（LiB）和聚合物锂离子电池（LiP）两种。有些手机用的就是锂聚合物电池而不是锂离子电池。你可以上新材料全球交易网查查更具体的资料。
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