石墨烯如何輸送能量

同素異形體石墨烯具有零間隙半導體的功能。帶隙的功能有點像金屬，它實際上比某些金屬更像金屬。帶隙有時也被稱為能量隙，但它代表一個能量范圍。在這個范圍內，不可能存在電子態。所以，由于它與性能有關，帶隙與導電帶底部和價帶頂部的電子伏特的能量差有關。

石墨烯恰好比鋼強200倍，而且只有一個原子那么薄。它也非常柔軟，比銅更導電。它也有其他的應用，如與磁性或耳機工作。

加泰羅尼亞初創公司Earthdas以一種全新的方式利用了石墨烯的能量，這可能徹底改變未來電池的制造方式。

石墨烯電池：能源存儲的未來

特斯拉充電站通過公路和軌道

未來的計劃和現在的原型

Earthdas的石墨烯電池可以在五分鐘左右為摩托車和電動自行車充電。也不要特殊的安裝。這種電池使用的是類似膏狀和石墨烯的電解質。這些改進了能量密度容量，使充電器比基于鋰的選擇提高了12倍。純石墨烯的充放電曲線跟高比表面積硬碳和活性炭材料非常相似，都具有首次循環庫侖效率極低、充放電平臺過高、電位滯后嚴重以及循環穩定性較差的缺點，這些問題其實都是高比表面無序碳材料的基本電化學特點。

石墨烯的振實和壓實密度都非常低，成本極其昂貴，根本不存在取代石墨類材料直接用作鋰離子電池負極的可能性。既然單獨使用石墨烯作為負極不可行，那么石墨烯復合負極材料呢?

石墨烯與其它新型負極材料，比如硅基和錫基材料以及過渡金屬化合物形成復合材料，是當前納米鋰電最熱門的研究領域，在過去數年發表了上千篇paper。復合的原理，一方面是利用石墨烯片層柔韌性來緩沖這些高容量電極材料在循環過程中的體積膨脹，另一方面石墨烯優異的導電性能可以改善材料顆粒間的電接觸降低極化，這些因素都可以改善復合材料的電化學性能。