传说中的“石墨烯电池”技术 难道是一场弥天大谎？
中国储能网讯：近几年来，石墨烯这种获过诺奖的材料一直广受社会关注，在相关媒体上也充满了各种“石墨烯电池”等方面的新闻。
广大群众此时可能会好奇：石墨烯这种材料到底有多少用处，能不能依靠它来解决目前材料、电池等方面遇到的一系列技术瓶颈，帮助电动汽车、储能等行业实现飞跃?
首先上一下结论：“石墨烯电池”这个技术接近于不存在，石墨烯只有在理论上能够提高充放电速率，而对于容(能)量的提升基本没有任何帮助(期望“石墨烯电池”可以解决手机/电动汽车续航的人要失望了)，其噱头意义远大于实用价值。
而且石墨烯材料本身纳米材料的高比表面积等性质与现在的锂离子电池工业的技术体系是不兼容的，应用的希望十分渺茫。
在本文中，笔者将结合石墨烯的具体特性，来重点分析石墨烯相关技术，即所谓的“石墨烯电池”在锂电池/储能行业中的发展情况和应用前景。
定义问题：“石墨烯电池”是否存在?
此处，首先援引知乎用户@土豆泥同学的一篇关于石墨烯的文章，其中对于“石墨烯”电池的定义介绍如下：
“事实上，国际锂电学术界和产业界并没有“石墨烯电池”这个提法。维基百科里也没有发现“graphene battery”或者“graphene Li-ion battery”这两个词条的解释。根据美国Graphene-info这个比较权威的石墨烯网站的介绍，“石墨烯电池”的定义是在电极材料中添加了石墨烯材料的电池。这个解释显然是误导。
根据经典的电化学命名法，一般智能手机使用的锂离子电池应该命名为“钴酸锂-石墨电池”。之所以称为“锂离子电池”，是因为SONY在1991年将锂离子电池投放市场的时候，考虑到经典命名法太过复杂一般人记不住，并且充放电过程是通过锂离子的迁移来实现的，体系中并不含金属锂，因此就称为“Lithium ion battery”。最终“锂离子电池”这个名称被全世界广泛接受，这也体现了SONY在锂电领域的特殊贡献。
目前，几乎所有的商品锂离子电池都采用石墨类负极材料，在负极性能相似的情况下，锂离子电池的性能很大程度上取决于正极材料，所以现在锂离子电池也有按照正极来称呼的习惯。比如，磷酸铁锂电池(BYD所谓的“铁电池”不在笔者讨论范畴)、钴酸锂电池、锰酸锂电池、三元电池等，都是针对正极而言的。那么以后如果负极用硅材料会不会叫做硅电池?也许可能吧。但不管怎么样，谁起主要作用就用谁命名。”
从此文可以看出，在电池中，以主要作用的成分(磷酸铁锂锂电池)、机理(液流电池等)来命名是一般通用的规则，那么对于“石墨烯电池”呢?
所谓的“石墨烯电池”原理图，实际上并没有关于该电池反应机理的有效信息。
如果查阅百度百科“石墨烯电池”，大家会发现该词条中并没有对于该电池的反应机理的细致说明，其中主要的信息集中于石墨烯薄膜、石墨烯快充放电容器、以及2014年西班牙Graphenano的那条“电池成本下降77%，续航里程扩展至1000公里”的新闻。
但是非常遗憾的是，这些新闻都仅限于一些皮毛的报道，连电池的结构和反应机理示意图都没有，也缺乏具体的能量密度、电压、循环寿命等具体的技术参数。而对于电池工业来说，没有这些信息，报道出来的新闻缺乏最基本的可信度，虚假夸大宣传的可能性极大。近一年过去了，业界的进展情况也可以作为此类新闻“不靠谱”的佐证。
我们应该进行进一步分析，看看“石墨烯电池”这样一种技术，倒底在哪里存在问题，为什么存在问题。
“石墨烯电池”：是电池还是电容?
实际上，科研界的人对于“石墨烯电池”的相关研究已经很多。但是如果细心分析，就会发现，其实其中很大部分做的是超级电容：在此时，可以通过控制石墨烯的氧化状态等特性，利用其做成电极材料，基于其很大的比表面积的特性来实现快速的电化学反应，即大家耳熟能详的“快速充放”。类似文献有很多，这里贴一篇供参考：All-graphene-battery: bridging the gap between supercapacitors and lithium ion batteries : Scientific Reports : Nature Publishing Group
实际上，石墨烯相关的新闻里，快充放的占有大多数，但是真正敢说石墨烯电池容/能量有明显提升的却很少。这主要是因为，石墨烯的本征特性(二维纳米材料，高比表面积)决定了其在超级电容中应用的希望比在锂离子电池中要大一些。而超级电容器一般来说，功率密度高于锂离子电池可以实现快充放无误，但是其能量密度(1-20Wh/kg)远低于一般锂离子电池(100-220Wh/kg)，通俗的说就是如果你用超级电容做电动汽车，充电很快，但是一次充电跑不远，续航里程会非常糟糕。
从上可见，即使是应用石墨烯相对靠谱一点的电容领域，在理论上其仍然存在能量密度不足这样的硬伤(声称石墨烯电池/电容可以容量提高30%以上的信息可信度都极低，因为一无反应机理，二无具体数据，三无产品实测分析结果)。
实际上，电容的高功率特性在汽车启动、电网与可再生能源平滑输出方面的用处很大(石墨烯电容在此可能会有较广阔的发展前景)，但这时主要用的是其高功率的优点，如果需要能量密度还是离不开锂离子电池做主力。那如果是石墨烯用在锂离子电池中呢?
“石墨烯电池”：不曾存在，只是看起来很美
石墨烯在锂离子电池中的应用，主要可能的方向一是作为导电剂，二是作为负极电极嵌锂材料。其实在这两点上，石墨烯都是在和传统的导电炭黑/石墨竞争。因此，严格意义来说，我们讨论的并不是“石墨烯电池怎么样”，而是石墨烯用在锂离子电池中有没有前途这样的一个问题。
a、成本问题。传统导电炭黑和石墨都是论吨卖的(一吨几万元)，论克卖的石墨烯哪天能降到这个价?即使按照某些媒体报道的石墨烯降低到3元/克，换算成吨也要300万元/吨。要知道，现在锂电池用的各种材料，都是一吨几万十万左右的东西，而且天天承受着社会各界要求降价的压力，用石墨烯替代完全不现实。
如果还能再便宜点，也有企业声称自己的石墨烯可以逼近一般炭黑和石墨的价格，OK，其实此时使用的材料就是石墨微片(可能有几十层)，根本不是单层或数层的石墨烯。此时厂商出现的问题就是虚假宣传炒作概念，有违诚信欺瞒国家政府以及广大纳税人。
说个题外话，目前过于严苛的降价压力，导致了锂离子电池行业内材料、电池厂商生存压力过大，因此有许多厂商降低产品质量来求利润空间以生存。这种不健康的行业发展状态值得全社会警觉。
b、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。
关于石墨烯对于调浆实际工艺的影响，有Oak Ridge National Laboratory与Vorbeck(有名的石墨烯业内厂商)的披露的研究成果，他们发现石墨烯对于浆料的工艺的性能有很消极的影响，如下图所示：
来自"Feasibility Demonstration of Graphene-Based Lithium Batteries with Enhanced Charge Rate and Energy StorageCapacityVorbeck Materials Corp"
即使以上问题都得到了解决，还有下面的问题存在。
c、如果石墨烯做负极(取代理论容量360mAh/g的石墨)：理论上最多是石墨负极两倍的容量(720mAh/g)，首次效率低的吓人，性能受表面状态影响极大，为什么不用硅?(硅的理论容量近石墨的10倍，在抑制粉化开裂方面这几年来已经有了很多科研和工业等级的成果)。
硅负极这两年受到了各大电池厂商的重视，其中领军企业松下的4Ah18650电池就已经开始使用硅/碳复合材料负极，只是目前硅负极材料的循环寿命还不是足够的理想，因此还主要针对消费电子市场用途。所以说：石墨烯就是成本低了也不是硅负极的对手。
d、石墨烯是可以做导电剂促进快充放，理论上可以提高倍率性能，但是如果分散工艺不到位混料不均，一切都是空中楼阁;另外碳家族物美价廉的材料多的很，并不存在非要使用价格昂贵的石墨烯的理由;并且而且石墨烯是2D材料，如果把它展开与电极活性物质复合，会堵塞锂离子扩散的通道。因此真要是投入实用，到底有利还是有害，其实不太好说。
再说一点题外话：石墨烯只是纳米材料的一种，在过去的十几年中，纳米材料科研界常常过分倾向于造噱头和“灌水”，工作的可重复性常常都很差，所做技术与实用化目标脱节十分严重，这一现象已经广受科研界中的一部分有识之士，以及工业界的诟病。比如锂电泰斗Goodenough、Mauger、Julien教授就曾经质疑过MIT的磷酸铁锂快充的工作Battery materials for ultrafast ging and disging，发表了文章Unsupported claims of ultrafast ging of LiFePO4 Li-ion batteries(几十C的快充，对应时间为几分钟充放电)，认为这些成果最多也就是在概念上可行而已。
很多纳米材料的优良性能仅仅体现在实验室级别的克甚至微克级产能，在放大规模化生产的前景方面很多都存在先天不足的缺陷，与现有工业中的许多基于微米级材料发展得来的技术从根本上不兼容。而且纳米材料常常是只能以低维材料形式存在/使用，无法真正地应用在实际宏观三维的用途之中。笔者建议政府应该从政策导向上，更多推动具有工业化前景的技术的开发，加大对于中试项目的扶持，从而达到选贤任能的目的，让科研更好地促进工业技术的进步。
e、至于石墨烯功能涂层铝箔：其实际性能跟普通碳涂覆铝箔(A123联合汉高开发)并无多少提高，反倒是成本和工艺复杂程度增加不少，该技术商业化的可能性很低。
总结一下：石墨烯用于锂离子电池，相对于传统炭系材料并无性能上的明显优势，而且纳米材料应用困难，成本高昂，发展前景堪忧。
注：本章主要参考自笔者自己在知乎上发表的文章：@弗雷刘，石墨烯，尤其是石墨烯电池的未来前景如何?
回到西班牙Graphenano，扒一扒那些宣传泡沫背后的真相
“这个新产品，有着远超市场上其他产品的卓越性能。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600Wh/kg。也就是说，它的储电量是目前市场上最好的产品的三倍。这种电池的寿命也很长，它的使用寿命是传统氢化电池的四倍，是锂电池的两倍。用它来提供电力的电动车最多能行驶1000千米。而将它充满电只需要不到八分钟的时间。”
以上这则新闻就是西班牙Graphenano宣称的自己石墨烯电池的性能情况，该新闻最早的出现时间是14年的12月左右，但在当时就受到了业内人士的质疑。销声匿迹一段时间后，最近受到中英两国合作概念的影响，该新闻又一次被热炒。
但是该公司的实际情况如何呢?
据该公司声称，他们已经跟德国三家汽车企业进行了合作，遗憾的是，笔者曾经把Graphenano与Volkswagen，BMW以及Daimler放在一起搜索，完全没有任何有效的信息。因为篇幅所限，搜索结果与评论见笔者之前的文章《虽然这材料有诺奖背景，但硬要用它给电池加特效就过分了》。在好奇心驱使下，笔者进一步在美国专利局网站搜索了Graphenano公司的专利情况。
有兴趣的朋友可以在这个网站上随便搜几个电池企业，大到Samsung，Panasonic，小到新兴创业公司Seeo，Sakti3，甚至是我们自己的BYD，看看结果为何。
实际上，在现代社会这样的一个物质、信息、人才都可以快速交流的情境下，新技术的产生很难是孤立的，必然需要大规模的协作配合。靠民间科学家在作坊里潜心十几年做出某种高科技产品，倒是不能说完全不可能，概率小的恐怕可怜。
对于专利领域来说，科技型企业对于有价值的技术专利的保护意识都是极强的，比如电池领域里魁北克水利对于磷酸铁锂，3M公司对于三元材料专利的控制都是最好的例子。再换句话说：一个公司如果真的在某个领域拥有核心技术，不申请专利进行保护的可能性微乎其微。
所以Graphenano在专利上的空白与其声称的电池性能(如果是真的)是非常矛盾的。
同样援引@土豆泥同学的文章中的一段：
“但是，目前没有人能够真正见识到这个公司的产品，即使相关基本参数比如充放电曲线、中值电压等也无法查找到。其实，这样的电池性能是不可能达到的，如果该电池仍然采用普通锂离子电池的嵌入式反应原理的话。如果说，这是一种用了石墨烯的二次空气电池的话，那么它显然也不能被称作 “石墨烯电池”。至于这个西班牙石墨烯电池到底是真是假，那就是仁者见仁智者见智了。”
因此Graphenano的宣传的可信程度恐怕是让人怀疑的。
作为工业技术，石墨烯看起来还有许多未能克服的困难。诺贝尔获奖者Novoselov在其 2012 年题为“A Roadmap for Graphene ”(石墨烯路径)的学术报告中指出，目前石墨烯的应用还是受限于材料生产，所以那些使用最低级最廉价石墨烯的产品(譬如rGO)，会最先面世，可能只需几年;但是那些依赖于高纯度石墨烯的产品可能还要数十年才能开发出来。"As the current market for graphene applications is driven by theproduction of this material, there is a clear hierarchy in how soon theapplications will reach the user or consumer. Those that use the lowestgrade, cheapest and most available material will be the first to appear,probably in a few years, and those which require the highest, electronicquality grades or biocompatibility may well take decades to develop"
虽然经过几年的发展，技术有了一定的进步，但是从目前的情况看，石墨烯材料想应用到电池中，问题重重，困难不小。尺有所短，寸有所长，一种材料肯定有其最适合发挥作用的领域，一味地指望它全能可以解决所有技术问题的想法既不科学，也不现实。
就在国内很多媒体炒作“石墨烯电池”概念之际，三星、IBM等国际企业已经在石墨烯CVD制备、大面积薄膜生产，以及半导体方面完成了专利布局，积累了雄厚的技术经验，在下一代半导体技术革新，以及发展柔性电子器件方向上走在了中国的前面。
所以我们更应该戒骄戒躁，加倍警觉，走上一条良性发展的轨道，力争让“中国制造”在新一轮全球变革的浪潮中成为世界的领先者。
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微信公众账号：　　原标题：石墨烯会走入寻常百姓家吗？　　打破砂锅　　近日，一种石墨烯智能发热理疗系列产品如护腰、围巾、发热户外服等，让人眼前一亮，其集轻便、可移动且有温度于一身，令很多人连连点赞。请关注――石墨烯会走入寻常百姓家吗？　　母亲腰肌劳损畏寒怕冷，需要个保暖护腰；伏案久常颈椎酸痛，有个便携理疗仪就好了；小孩体质弱易感冒，天冷时不得不把他裹得很厚……秋冬时期，一些朋友在想方设法寻找有效的保暖御寒方式，而市面上很多产品在便捷性和取暖效果上还不尽如人意。　　近日，由江苏省产业技术研究院、常州市石墨烯科技产业园在北京主办的“走进烯时代?2015石墨烯生活应用”新闻发布会上，深圳烯旺新材料科技股份有限公司推出的全球首款石墨烯智能发热理疗系列产品如护腰、围巾、发热户外服等，让人眼前一亮，其集轻便、可移动、有温度于一身，令很多人连连点赞。这是不是意味着神奇的石墨烯材料因2010年诺贝尔物理奖之后，在短短几年开启走入寻常百姓家的大幕呢？　　有温度的石墨烯暖人心　　石墨烯护腰貌似平常，科技日报记者将其围在腰部，竟顿感后腰处温暖宜人。拿下仔细一看，原来其内含一层能发热的薄膜，并有一条很细的缆线与腰带端兜里一个名片夹大小的方盒连接。　　江南石墨烯研究院名誉理事长、深圳烯旺新材料科技股份有限公司董事长冯冠平教授介绍说：“传统护腰升温慢、温度低，且不便于携带，而石墨烯护腰由内衬层、石墨烯加热膜层和外敷层组成，其内的碳原子产生的热能3秒内迅速升温，仅10秒可达35℃。石墨烯独特的晶粒取向可让护腰产品均匀发热。起主要作用的加热膜由无锡格菲电子薄膜科技有限公司生产的石墨烯制成。小方盒是USB插口充电器，采取蓝牙控温和控制盒控温模式，可持续恒温发热5―6小时，有三个档位供调节。像这样有温度的系列产品还有护腿、围巾、户外服和坐垫等，轻薄柔软便于携带。”　　这类石墨烯产品的理疗效果怎样？清华大学医学院王钊教授回答说，研究发现，除了智能保暖，石墨烯在发热过程中产生的8―14微米远红外线是最适合人体健康的波段，能与生物体内细胞的水分子产生最有效的“共振”，促进生物生长和血液循环，强化各组织之间的新陈代谢和增加再生能力，提高机体的免疫能力，从而起到医疗保健作用。　　冯冠平强调，未来这类石墨烯应用产品还会进一步优化和完善，例如护腰也可以用手机控制；3年后其中的充电器体积会减小一半。目前，常州已启动让在户外执勤的公安交警使用“石墨烯”户外服。　　石墨烯具有高导热性　　目前，在既有的一些应用中，石墨烯材料被称作工业味精，少量添加到一些材料中能增强一定性能，那么对于这一系列新产品业内专家如何评价呢？　　中国石墨烯产业联盟秘书长李义春博士对科技日报记者说：“现在国内外推出的各式各样的石墨烯产品主要是作为添加剂使用。尽管其部分性能为原有材料提供了非常好的性价比，但是这些产品并没有展现出石墨烯最优异的性能。而新产品上的发热膜材料完全基于石墨烯高导热性而制造，石墨烯在其中起到了主要作用，在加热保暖上具备了其他传统产品不可替代的优势。而运用了这一属性的石墨烯生活应用新品的面世，将彻底颠覆人们对传统保暖产品及方式的认识，重新定义"保暖产品"，开创"新保暖"的石墨烯时代。这属于"杀手级"的产品，而只有这样的产品才有未来。”　　据冯冠平介绍，除了将石墨烯的高导热性用在可穿戴设备上，还可以用于室内采暖。室内面积10平方米只需一幅石墨烯采暖画便可使整个房间迅速温暖，其表面温度最高可达75℃―85℃，电热转换率高至99%，不仅大大提升取暖效果和节约用电成本，还美化节省室内空间及提升生活品味。值得一提的是，由于现在冰箱的耗电量主要是因除霜造成，不久后重量级的用途是将这种属性用于冰箱除霜的高效节能上，可大幅度降低能源消耗，也许会引发制冷行业的革命。　　石墨烯产业化前景广阔　　近些年来，欧洲一直高度重视发展“石墨烯旗舰计划”，并斥巨资投入研发。从国际态势看，我国的石墨烯应用产品处于怎样的态势呢？　　江南石墨烯研究院院长张朝晖对科技日报记者说，由于石墨烯本身是非常新的材料，世界上除了中国外，欧美及亚洲的日韩，不管是政府、研究机构，还是企业都投入巨资在这个领域。应该说，我国率先抓住了机会，现在与世界研究水平相比基本上齐头并进，并且有些方面还走到了前面，特别是在应用方面，包括现在推出的石墨烯加热膜，不仅仅发挥出这种材料的性能，更重要的是还能与人们的需求紧密结合。　　李义春指出，为防止像多年前纳米技术一哄而上的混乱局面，中国石墨烯产业联盟在国内已全面整合资源和围绕创新基地布局，分别在哈尔滨、青岛、常州、北京、上海和深圳展开，使政府、产、学和研紧密结合，形成聚合效应；在国际上，密切与英国、意大利、澳大利亚和西班牙等国家交流与合作。相比欧洲目前停留在基础研究阶段，我国在创新应用的推进速度方面几乎领先一个台阶，已成为全球石墨烯产业的领跑者。2020年预计以展现石墨烯真正属性的应用产品将达万亿产量。未来我国石墨烯的发展将不可限量，除了即将掀起的智能穿戴革命，在太阳能、环保、军工、制造等各行业都有极为广阔的应用前景。来源科技日报)
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我想，大家在看科技圈新闻的时候，一定会经常看到关于“石墨烯电池”的新闻。“某某企业开发出石墨烯电池，充电时间仅原来1/24”、“20秒充满电，某某企业搞出了石墨烯快充电池”、“某某企业公布石墨烯电池，
我想，大家在看科技圈新闻的时候，一定会经常看到关于“石墨烯电池”的新闻。“某某企业开发出石墨烯电池，充电时间仅原来1/24”、“20秒充满电，某某企业搞出了石墨烯快充电池”、“某某企业公布石墨烯电池，寿命是普通锂电2倍”等等，看到这些文章，有时候我们真的相信，石墨烯电池真的就要发布了。
关于石墨烯电池取得的进展不计其数，其中不乏声称即将开发出成型产品，甚至已经有成型产品，但是随后就没有了下文，哪怕是一块小小的手表电池、手机电池，哪怕是随便让我们见到一个石墨烯电池成型产品也好，但是，我们见不到。
诚然，石墨烯电池在大众、媒体的眼中已经是“超级电池”般的存在，有了石墨烯电池，我们就可以分分钟将手机充满电，手机使用时间寿命也更长等等，这或许是我们最关心的内容了吧？那么，到底什么是石墨烯电池？石墨烯电池什么时候应用？我们一起来探个究竟。
石墨烯电池无数次面世 又无数次不见踪影
我们知道，现阶段的电动车都还是以锂电池为主，包括三元锂、磷酸铁锂、锰酸铁锂等等各种锂电池，各厂家也都是在成本、续航、充电时间等方面寻找一个平衡，国家夜在政策等形式上鼓励企业进行创新，即便如此，现阶段的电动车，无论是在续航里程还是充电时间、亦或者充电基础设施方面，都很难满足消费者的实际需求，导致电动车的销量迟迟不能快速上升，也不能与传统汽车正面竞争。
不过，近日的一条关于“超级电池”的新闻又让电动车厂家们甚是兴奋，各路媒体也是大事宣扬，该新闻称：南京国际节能与新能源汽车展览会”上，来自浙江的超威电池宣布，该公司率先将石墨烯材料运用于量产电池，这在全球还是独一家。不过后来，记者采访了解到，由于时速和续航均超过100公里的主流电动汽车，其动力电池主流是磷酸铁锂电池或锂离子电池，与低速电动车的铅酸电池是完全不同的技术路线，因而超威的这款“全球首款石墨烯电池”并不能应用于主流电动汽车。
其实在这之前，关于”石墨烯-超级电池”类似这种噱头十足的研究成果的新闻也不少见。
比如国内的华为，在去年底的Mate8的发布会之前，也曾以石墨烯点为宣传点，造成“发布会未开，Mate8已火”的盛况。但是后来，在长达两个半小时的发布会中，华为只字未提“石墨烯”，只是提到了超长续航、快速充电而已，以致于许多人大呼被骗了。
还有在15年12月份，中科院上海硅酸盐研究所发布消息称，该所联合北京大学、美国宾夕法尼亚大学展开持续攻关，已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，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”，充电只需7秒钟，即可续航35公里，相关研究成果已于12月18日发表在世界顶级期刊《科学》上。而现在已经马上到2017年了，我们还没有见到一辆石墨烯电池车动车。
还有在更早的2014年12月初，西方媒体报道，西班牙Graphenano公司和西班牙科尔瓦多大学合作研发的石墨烯电池，一次充电时间只需8分钟，可行驶1000公里。它被石墨烯研究者称做“超级电池”。这种实验室的研究成果，距离实际商用果然还是太远。
被寄予厚望的石墨烯电池 究竟是快充还是电容？
通过查阅资料我们发现，无论是在百度百科或者维基百科，都没有对石墨烯电池有一个清晰的定义。在百度百科中，大家会发现该词条中并没有对于该电池的反应机理的细致说明，其中主要的信息集中于石墨烯薄膜、石墨烯快充放电容器、以及各种各样的新闻、专家的对石墨烯电池前景的看好等等，这些显然不能让我们理解什么是石墨烯电池。
根据美国Graphene-info这个比较权威的石墨烯网站的介绍，“石墨烯电池”的定义是在电极材料中添加了石墨烯材料的电池，而这样解释，显然是误导观众。
我们摘录知乎用户@土豆泥同学的一篇关于石墨烯的文章片段，其中对于“石墨烯”电池的定义介绍如下：
目前，几乎所有的商品锂离子电池都采用石墨类负极材料，在负极性能相似的情况下，锂离子电池的性能很大程度上取决于正极材料，所以现在锂离子电池也有按照正极来称呼的习惯。比如，磷酸铁锂电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池、三元电池等，都是针对正极而言的。”
从上文我们可以发现，在电池中，以主要作用的成分（磷酸铁锂锂电池）、机理（液流电池等）来命名是一般通用的规则，如此来看 “石墨烯电池”呢？
石墨烯结构
实际上，科研界的人对于“石墨烯电池”的相关研究已经很多。但是如果细心分析，就会发现，其实其中很大部分做的是超级电容：在此时，可以通过控制石墨烯的氧化状态等特性，利用其做成电极材料，基于其很大的比表面积的特性来实现快速的电化学反应，即大家耳熟能详的“快速充放”。
在大多数新闻中，我们看到关于石墨烯电池的信息多是快速充放，但是快速冲放又不同于电池容量，很少有说能将石墨烯电池容/能量明显增加的。这主要是因为，石墨烯的本征特性（二维纳米材料、高比表面积）决定了其在超级电容中应用的希望比在锂离子电池中要大一些。而超级电容器一般来说，功率密度高于锂离子电池可以实现快充放无误，但是其能量密度(1-20Wh/kg)远低于一般锂离子电池（100-220Wh/kg），通俗的说就是如果你用超级电容做电动汽车，充电很快，但是续航里程数会让你感觉坑爹。
从上可见，即使是应用石墨烯相对靠谱一点的电容领域，在理论上其仍然存在能量密度不足这样的硬伤，声称石墨烯电池、电容可以容量提高30%以上的信息可信度都极低，他们不敢将反应机理，具体数据、产品实测分析结果公之于众，不敢将它们交给大众检验。
为什么说石墨烯噱头大于实用性？
我们看到，在百科以及许多专业的电池网站上，很难找到关于石墨烯电池的结构、反应机理示意图，并且缺乏具体的能量密度、电压、循环寿命等具体的技术参数，对于电池工业来说，一个连基本结构等信息都没有明确定义的电池，报道出来的新闻怎能让让相信呢？缺乏最基本的可信度，虚假夸大宣传的可能性极大。这么多年的新闻，或许就是“石墨烯电池”不靠谱的佐证。除此之外，石墨烯真的就没有前途了吗？
无在目前来看，采用石墨烯作为电池材料，仍旧有许多内在以及外在的问题噬需解决，这些问题让石墨烯电池犹如一头困兽，至少从目前的科技水平来看是这样的。
1、成本问题。传统导电炭黑和石墨都是论吨卖的，而目前，石墨烯是论克卖，不知什么时候才能降到与电炭黑和石墨相近的价格，即便是按照某些媒体报道的石墨烯降低到3元/克，换算成吨也要300万元/吨。再退一步讲，就算“超级电池”真的能制造出来，它的价格也是我们普通用户无法接受的。
2、工艺不兼容。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是一个巨大的工程，而此时又没有性能指标突破性进步带来的足够的利润空间驱动，加之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，目前来看无法满足生产中遇到的一堆问题。
即使以上问题都得到了解决，还有下面的问题存在。
传统充电桩
3、如果石墨烯做负极（取代理论容量360mAh/g的石墨）：理论上最多是石墨负极两倍的容量（720mAh/g），效率太低，且性能受表面状态影响极大，反观硅，它的理论容量近石墨的10倍，且在抑制粉化开裂方面这几年来已经有了很多科研和工业等级的成果。
硅负极这两年受到了各大电池厂商的重视，其中领军企业松下的4Ah18650电池就已经开始使用硅/碳复合材料负极，只是目前硅负极材料的循环寿命还不是足够的理想，因此还主要针对消费电子市场用途。可以说，硅的实用性比石墨要好上不少。
写在最后：
就目前来看，石墨烯电池无论是在先天性、技术方面、外在因素上，都或多或至少的存在着劣势，至少在目前来看，石墨烯电池应用在实际场景中，还需要很长的路要走。石墨烯电池目前就像一头困兽，前后夹击，不过石墨烯电池毕竟是一头兽，也许什么时候突破了重围也说不定呢！
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