石墨烯电池：看上去很美
2014年底，一条爆炸性的消息让全球电动汽车行业震惊：西班牙Graphenano公司同西班牙科尔瓦多大学合作研究出了首例石墨烯聚合材料电池。这种电池的寿命是传统氢化电池的4倍，是锂离子电池的2倍。用它来提供电力的电动车最多能行驶1000公里，而将它充满电只需要不到8分钟的时间。
“超级电池”的神奇效果的确惊人，但事实真的如此吗？在不久前举行的石墨烯储能、动力电池产业投资高峰论坛上，中国石墨烯产业技术创新战略联盟披露了一段2015年3月西班牙石墨烯会议期间，与Graphenano公司CEOMarioCeldran就其高容量快速充放电的石墨烯聚合物电池的现场交流视频。
面对中国专家的疑问，MarioCeldran表示，现在电池这块的实用发展阶段还是纽扣电池，利用石墨烯材料做出的纽扣电池在今年六、七月份上市，未来还会进一步应用推进到电动汽车动力电池。目前我们小的电池技术性能已经达标，进一步应用到汽车上时只需叠加起来，进行放大即可。
由此可见，此前网络上流传的关于“超级电池”的报道，与实际情况出入较大。“目前，通过石墨烯聚合物，做出高性能的纽扣电池是有可能的。但是把纽扣电池的性能直接导入到汽车电池的性能，最多只能是实验室数据，推断存在很大问题。”中国科学院宁波动力锂电池工程实验室主任刘兆平说。
虽然当前“石墨烯电池”这一名词关注度很高，实际上记者查询资料发现，国际锂电学术界和产业界居然完全没有“石墨烯电池”这个提法。“石墨烯电池的命名从学术的角度看是非常不严谨的，之前我们提到的几类电池在原理、设计上都很清楚，但石墨烯电池的概念目前无法界定，市场炒作成分太大。”李泓表示。
石墨烯有很大的比表面积，相对于石墨，理论上可以携带更多的锂离子，得到和失去锂离子的速度都很快，这种特性给锂离子电池增加容量，加快充放电速度提供了物理基础。但是在试验中，石墨烯直接做负极材料的综合效果并不好，这主要是因为在现有的使用液态电解质的锂离子电池中，在石墨烯表面会发生严重的副反应，产生了不能储能的副产物，使其不能很好地可逆储锂。
“从原理上说，石墨烯用于导电添加剂可能会有更好的表现，但是制备高质量石墨烯的工艺复杂，且成本极高。”李泓直言，现在石墨烯达到量产能力的很少，石墨烯的制备方法很多，要制造真正达到电池级应用的石墨烯导电添加剂，成本下不来，现在和炭黑、碳纳米管相比没有明显优势。而且解决工业级别的石墨烯与现有电极材料的均匀分散远非易事，碳纳米管在电池中应用的分散技术研究了近10年才取得了突破。
“石墨烯在锂离子电池中的应用还有许多具体技术难题需要突破。现在不能说石墨烯就没有用，但显然不能夸大其词，任何产品要应用应该考量综合技术指标，必须在产品量级上来讲对比优势才有意义。”李泓补充说。
