事物的发展方向虽然曲折，但总是在前进，在上升。石墨烯的性能与层数密切相关。如果有一天高质量的单层石墨烯能够量产，也许一切都会不一样。

近年来，随着新能源汽车和移动通信设备的发展，利用石墨烯改善动力和储能电池材料的性能正成为业界关注的焦点。无论是出于炒作的目的还是科研成果的发布，石墨烯电池新闻& ldquo势不可挡& rdquo！

第一个产品是徐东光电在2016年推出了全球首款石墨烯基锂离子电池产品& mdash& mdash& ldquo王& rdquo。

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虽然& ldquo石墨烯电池& rdquo消息很多，但准确的说，目前市面上没有一个是真的& ldquo石墨烯电池& rdquo基本上，它们是石墨烯基锂离子电池，其中在材料中添加了一点石墨烯，以提高锂电池的部分性能。具体来说，我们来分析一下石墨烯在锂电池中能起到什么作用。

据了解，石墨烯在电池领域有几种应用形式:1。石墨烯单独作为正/负电极材料；2.与其他新的阳极材料形成复合材料，例如硅基和锡基材料以及过渡金属化合物；3.作为集流体或集流体涂层，用于改善电池功率特性。

从以上信息来看，石墨烯在锂电池方面的应用并不少。现在我们来分析一下可行性。

1.石墨烯直接用作正/负电极材料。

结果表明，纯石墨烯的充放电曲线与高比表面积硬碳和活性炭材料非常相似，都具有高比表面积无序碳材料的基本电化学特征，如首次循环库仑效率极低、充放电平台过高、电位滞后严重、循环稳定性差。

从结构上看，石墨烯的片状结构抑制了锂离子的扩散，容易导致电池极化严重，这也导致石墨烯的振实密度和压实密度非常低，石墨烯的成本极其昂贵。总的来说，没有取代传统电极材料，直接用作锂离子电池的可能性。

2.石墨烯复合电极

石墨烯、硅基和锡基材料以及过渡金属化合物形成复合电极。一方面，利用石墨烯的纳米间隙可以很好的解决硅和锡材料的膨胀和碎裂；另一方面，相互的协同作用可以有效缓解团聚现象，增加额外的储锂空间空。

总的来说，石墨烯复合电极确实可以提高复合材料的电化学性能，但是考虑到材料成本、生产工艺以及大规模生产的可能性，石墨烯复合电极不能& ldquo杰出& rdquo毕竟花大力气做出来的材料性价比不高，没必要实现产业化。

3.石墨烯作为导电剂

其他方面，导电剂的加入可以提高材料的循环性能和高倍率性能，效果明显高于天然石墨和乙炔黑。同时可将电芯内阻降至最低，有效解决阻碍锂电池产品快速充电的技术瓶颈，大幅延长电池使用寿命。但高倍率性能并不理想，难以得到广泛应用。

虽然理想很丰满，但现实总是骨感的，层状结构的石墨烯很难做到均匀分散。此外，石墨烯表面富含官能团。加入过多的石墨烯不仅会降低电池的能量密度，增加电解液的吸液性，同时会增加与电解液的副反应，影响循环，甚至可能带来安全问题。

4.石墨烯应用于阴极材料。

结果表明，石墨烯作为辅助材料可以提高正极材料的倍率和低温性能。但是这种研究的可重复性不高，所以笔者查阅了相关资料。有研究表明，石墨烯包覆磷酸亚铁锂只能略微提高充电性能，但效果不如碳纳米管。但石墨烯包覆三元材料会降低材料的性能，如果使用氧化石墨烯，性能会略有提高。总的来说不是特别理想。

摘要

虽然目前石墨烯在锂电池方面的应用并不令人印象深刻，但是今天的石墨烯和未来的石墨烯并不一样。马克思曾在他的唯物辩证哲学中提出:& ldquo新事物的发展是在经历一个从小到大，从不完善到完善的过程，人们对新事物的认知也有一定的过程。事物的发展方向虽然曲折，但总是在前进，在上升。& rdquo石墨烯的性能与层数密切相关。如果有一天高质量的单层石墨烯能够量产，也许一切都会不一样。