元素百科为您介绍：2015年12月中旬，中科院上海硅酸盐所的研究团队在《科学》上发文指出，其研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。一些媒体盛赞：“该材料具有极佳的电化学储能特性，可用作电动车的‘超强电池’，这种电池的最大亮点就是充电7分钟，行驶35公里。”12月底，华为终端公司手机产品线副总裁李昌竹又在2015年移动智能终端峰会上透露，华为可能在2016年下半年商用石墨烯电池技术。但是，这些新闻随后又被“打脸”。有人认为，所谓石墨烯电池商用不过是炒作。也有人认为，一些媒体误读了中科院上海硅酸盐所的成果——它根本不是电池，也没有含有石墨烯材料。

石墨烯电池疑炒作

记者在采访复旦大学高分子科学系教授卢红斌、哈尔滨工业大学化工学院应用化学系教授袁国辉等人时发现，他们都不同意一些商家和媒体将石墨烯材料应用在电池中就将其称为“石墨烯电池”。

“在电极材料中添加石墨烯后就将电池称为‘石墨烯电池’显然不妥，类似于之前在商业上将纳米颗粒添加到塑料中后制成的洗衣机称为‘纳米洗衣机’，显然带有炒作意味。”卢红斌说。

传统电池的命名一般是遵循“正极—负极活性材料”的规则。袁国辉指出：“锂离子电池充放电时，成流反应是锂离子在正、负极材料中的嵌入和脱出的贡献。电极中添加石墨烯材料时，石墨烯的主要作用是提高电极的导电性，尽管可以提高电池的性能，却不是锂离子电池正负极的活性材料。”

因此，他们认为，应该称之为“锂离子电池”，或最多称之为“石墨烯改性的锂离子电池”。

石墨烯电池石墨烯电池

“‘石墨烯电池’应该是通过添加石墨烯能够显著改善锂电池的充电速度、循环稳定性、使用寿命、甚至能量密度的高性能电池，最好有明确的技术参数作为参考。如果仅通过采用石墨烯名称来提升产品的知名度或关注度，以此提高销量，可能会产生误导。”卢红斌指出。

虽然“石墨烯电池”这一称呼颇有些“自摆乌龙”，但是业内专家却看好石墨烯材料在电池上的应用，尤其是在电极上发挥所长。

目前，业内采用的富锂正极材料通常导电性不佳，对电极而言极为不利。为提高正极电导率，通常会在正极颗粒表面沉积导电层，如包碳处理，并通过添加导电添加剂来改善正极电导率。电极导电性对于电池的充电速度、循环稳定性和使用寿命都有着决定性的影响，不佳的导电性还会增大电池发热量，加速电池性能恶化。

因此，有相当多的工作致力于通过在正极材料中添加石墨烯来提高电极中的电荷传输效率和传热效率。石墨烯是一种具有单个碳原子厚度的二维碳膜，其中碳原子之间存在共轭结构，电荷在其中可以快速迁移。也正因如此，石墨烯也为发展其他新型电极材料提供了可能。

石墨烯电池短期商用现实吗

记者了解到，石墨烯技术在电池上进行商用还有两大关键技术突破点：一是优化石墨烯结构以及石墨烯使用方法，使得现有锂电池的性能获得一定程度的改善；二是寻找新的活性材料，或者基于新的原理实现储能设备性能的倍增。

石墨烯技术在电池上的大规模商用还需要一个推广过程。一些电池制造企业还需要对石墨烯技术进行验证，一旦接受后对现有产品线的改造也需要时间。但是，袁国辉指出：“2016年应该是石墨烯技术应用在电池上的推广元年。”

此外，此前有传闻称西班牙科尔瓦多大学与某公司合作研究的石墨烯电池可望实现8分钟充电，行驶1000公里。听到此消息后，石墨烯产业联盟在随后参加欧洲举办的石墨烯国际大会时也专门前往该机构进行了核实，但发现此信息主要是基于实验室结果推算得出，该项技术是否具备宣称的性能现在尚未得到实践证实。

“仅根据实验室中的某些结果进而推算使用效果反映了人们心中的迫切希望，但还须验证安全性、利用稳定性、循环寿命等一系列问题。”卢红斌强调，“但石墨烯的快速规模化必然会加快包括锂离子电池在内的储能设备技术发展的步伐。”

                                                                                                       责任编辑：qxl

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