
石墨烯:由碳原子通过sp2杂化形成的蜂窝状平面薄膜。这种材料仅具有单个原子层的厚度,呈现独特的二维特性,因此又被称作单原子层石墨。其厚度精确至0.335纳米,具体的起伏变化则取决于其制备方法。在垂直方向上,其高度约为1纳米,水平宽度则在10至25纳米之间。石墨烯是碳晶体的基本结构单元,与金刚石(零维富勒烯)、一维碳纳米管、三维体积石墨等形态不同。
关于石墨烯电池的优势与劣势:
优势:
1. 石墨烯电池的储能容量远超市面上最优秀产品的三倍。以目前最先进的锂电池为例,其比能量值为180wh/kg,而石墨烯电池的比能量高达600wh/kg以上。
2. 配备此电池的电动汽车续航里程可达1000公里,且充电时间不到短短八分钟。
3. 电池寿命长久。其使用寿命是传统氢化电池的四倍,更是锂电池的两倍。
4. 由于石墨烯的特殊性,电池重量得以减轻至传统电池的一半,从而提高搭载电池设备的效率。
5. 成本较低。生产该电池的公司宣称,其成本较锂电池低77%,且稳定性高、电池寿命长、充电速度快。
劣势:
传统的导电碳/石墨价格低廉,按吨出售。而石墨烯的价格则高得惊人,一克的价格甚至高达数千美元,这对于大多数企业来说是一笔不小的负担。数年前,石墨烯的价格甚至超过了黄金,对于普通消费者而言是难以承受的。
尽管石墨烯电池具有出色的耐用性和快速充电等显著优点,但其高昂的价格以及尚未成熟的生产工艺限制了大规模生产。尽管存在这些挑战,但石墨烯电池依然以其独特的优势在电池领域中独树一帜。
