作為鋰離子電池正極材料的石墨烯存在什么問題?

獲得諾貝爾獎的材料石墨烯，得到了公眾的高度評價，媒體充斥著有關石墨烯電池的新聞。

廣大公眾此時可能會想:石墨烯數據到底有多大用處?它能否幫助解決數據、電池等領域的一系列技術瓶頸，幫助完成電動汽車、儲能等職業領域的飛躍?

錢的問題

傳統的導電炭黑和石墨按噸出售(每噸數萬元)。什么時候石墨烯可以按克出售?即使根據一些媒體的報道，將石墨烯降低到3元/克，也要300萬元/噸才能轉化成噸。你了解，鋰離子電池所用的各種材料大約有數萬噸，而且每天在各行各業降價的壓力下，用石墨烯來替代是完全不現實的。

假如它可以更便宜，一些公司會聲稱他們的石墨烯可以接近普通黑碳和石墨的價格。事實上，目前使用的數據是石墨微薄片(可能有幾十層)，而不是單層或多層石墨烯。目前制造商所面對的問題是虛假宣傳炒作的概念，違反了國家政府和廣大納稅人的誠信。

工藝特性不相容

也就是說，石墨烯比表面積大，會給現有鋰離子電池的分散和均質過程帶來很多技術問題。假如電池廠會對調整過程感到厭倦，而且沒有功能指標的突破帶來的利潤驅動，誰會想要這個技能呢?石墨烯的外觀性能受化學條件影響較大，存在批量穩定性、循環壽命等諸多問題。目前無法滿足鋰離子電池生產的具體要求。

關于石墨烯的影響制漿的實踐,研究的結果宣布的橡樹嶺國家實驗室和Vorbeck,石墨烯的知名制造商,發現石墨烯的影響函數的制漿過程有非常消極的影響,如下圖所示:

即使解決了以上所有問題，仍然存在以下問題。

低功率

假如將石墨烯制成負極，理論上它的容量最多是石墨負極的兩倍。初始功率低，功能受外觀影響大。

石墨烯作為導電劑是昂貴的

石墨烯可作為導電劑，促進快速充電和釋放，理論上可改善倍增功能。然而，假如分散過程不到位，混合物是不均勻的，一切都是海市蜃樓。此外，有關碳族的高質量和低價格的數據很多，所以沒有理由使用昂貴的石墨烯。由于石墨烯是二維的，假如你將其打開并與電極的活性材料復合，它將會堵塞鋰離子彌散的通道。因此，很難說投資是有益的還是有害的。

只說一個路標,石墨烯是一種納米材料,在過去的十年里,納米材料研究社區往往過多的手法和水,通常是可重復性差,工作技能和有用的政策脫節非常嚴重,這種現象一直是受歡迎的科研界有識之士的一部分,和行業。

例如，Goodenough教授、Mauger教授和Julien教授對MIT的磷酸鐵鋰快速充電、電池材料的超快充放電等工作提出了質疑，并發表了LiFePO4鋰離子電池超快充放電的文章。充其量，它們在概念上是可行的。

許多納米數據的優良功能僅僅體現在實驗室級克甚至微克級的容量上。從大規模生產的角度來看，他們中的許多人都有先天缺陷，與現有行業中許多微米級數據開發所獲得的技能不兼容。

此外，納米數據只能以低維數據的形式存在/使用，不能用于宏觀三維的實際應用。建議政府應該促進技能的發展與工業化的長遠政策導向的角度來看,新增支持試點項目,然后選擇人才的目的達到,所以,科學研究可以更好地促進工業發展的技能。