石墨烯电池和霍克锂电池哪个更好？

2022-07-18 　来自: 王泽龙 182 1045 0914

　　 从试验室的理论上来说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。这就是为啥石墨烯电池前几年在电池行业比较火热，但最终沉寂了，市场主流电池还是锂电池，石墨烯电池和锂电池哪个更好，要从各自自身的材料特性和市场应用方面的优缺点做对比，区分出什么情况下它们的好坏。
 

1、石墨烯电池优缺点

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，石墨烯在航天特种领域的应用优势也是极为突出的。

（1）石墨烯电池优点：

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600whkg。

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）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。

6）更快的充电速度，并且在高温下也比锂电池更为耐用。

（2）石墨烯电池缺点：

1）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。

2）市场上这些石墨烯电池也不是纯石墨烯电池，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，石墨烯电池的制作工艺仍然不够成熟，目前仅处于实验室阶段的它无法达到量产的地步。

3）工艺特性不兼容。就是石墨烯比表面积过大，会对现有锂离子电池的分散均浆等工序带来一大堆工艺问题。如果电池厂调工艺会累死，又没有性能指标突破性进步带来的足够的利润空间驱动，谁愿意上这个技术？石墨烯表面特性受化学状态影响巨大，批次稳定性，循环寿命等等都有很多问题，目前来看无法满足锂电池生产的一堆细致的要求。

2、霍克锂电池优缺点

 

（1）霍克锂电池优点

1）能量密度高，其体积能量密度和质量能量密度分别可达450W.h/dm3和150W.h/kg，而且还在不断提高。

2）平均输出电压高（约3.6V），为Ni-Cd、Ni-l电池的3倍。

3）输出功率大。

4）自放电小，每月10%以下，不到Ni-Cd、Ni-Ml的一半。

5）没有Ni-Cd、Ni-MH电池一样的记忆效应，循环性能优越。

6）可快速充放电，1C充电时容量可达标称容量的80%以上。

7）充电效率高，第1次循环后基本上为100%。

8）工作温度范围宽，-30~+45℃，随着电解质和正极的改进，期望能拓宽到

-40~+70℃，低温有可能拓展到-60℃。

9）无需维修。

10）对环境较为“友好”，称为绿色电池。

11）使用寿命长，100%DOD充放电可达900次以上；当采用浅深度（30%DOD）充放电时，循环次数已经超过了5000次。

（2）霍克锂电池缺点

1）成本高，主要是正极材料LiC002的价格高，随着正极技术的不断发展，可以采用LiMn204、LiFeP04等为正极，从而有望大大降低锂离子电池的成本；

2）必须有特殊的保护电路，以防止过充或过放；

3）与普通电池的相容性差，因为一般要在用3节普通电池（3.6V）的情况下才能用锂离子电池进行替代。

总结：通过上面的的条件对比，就目前的情况来看，从研发技术成熟程度，制造成本和市场经济效益来看，锂电池要比石墨烯电池更有优势。

石墨烯电池为何没有取代锂离子电池？

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要五分钟就可以洋溢接近一半的电量。可见石墨烯电池不仅适用于新能源汽车，在我们的手机范畴也可以得到广泛的使用，但是这仅仅只是处于试验阶段，距离在市场上得到使用还要很长的路要走。

石墨烯相比于传统的电池有着更大更多的优点，在使用寿命上，它的使用寿命是锂离子电池的两倍，是氢化电池的四倍。在重量上，它的重量大概惟有传统电池的一半。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待的纯石墨烯电池，他只是在锂离子电池的基础上掺杂了一些石墨烯的相关的技术，与传统的锂离子电池相比，它带来的性能提升也仅仅惟有那么一点点。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致了。

就目前来看，石墨烯的电池仍旧很不成熟并没有表现出相关于锂离子电池的重大优点，所以锂离子电池要被取代的时代，可能不会那么早到来。