隨著節(jié)能減排、政府補貼等政策和需求的推動，當前中國汽車市場正迎來新能源汽車發(fā)展的“黃金時代”。隨著新能源汽車的強勢刷屏，石墨烯鋰電池重新進入人們視線。

很多人不了解石墨烯，甚至認為只有單層石墨烯才能稱作石墨烯。這也就是我為何不斷地進行科普，從機理、應用到標準，用更多實踐來證明他們都太武斷的目的。但不可諱言地說，石墨烯在現(xiàn)階段還是個「配角」角色，不過，這個配角卻有著打通任督二脈的功效，就看你怎么設計配套的石墨烯材料了。

在正式回答石墨烯電池的相關問題前，我們先來探討兩個情境：

• 第一，如果石墨烯成本降低到接近導電炭黑，但用量及功效卻更好，你會不會采用？

• 第二，如果在導電劑、硅碳負極、高鎳正極及隔膜都可以用石墨烯來達到更高性價比，這算不算是所謂的石墨烯電池？

坦言之，我們現(xiàn)在可以說是石墨烯「基」電池，畢竟摻入的量很少就可以有效。但換個角度來說，一旦鋰電池各個部件上都被石墨烯取代時，我們該怎么稱呼那時候的鋰電池呢？

還是那句老話，如果你認同從微觀上石墨烯是最好的材料，但在巨觀上你無法做技術突破，問題絕對不在石墨烯，而是出在你自己不懂石墨烯怎么用！

撇開石墨烯鋰電池及石墨烯「基」鋰電池名詞上的爭議不談，在前面提到的隔膜項目，我們比較了石墨烯及氧化石墨烯，在相同滲濾閾值之機械性能以氧化石墨烯表現(xiàn)比較好，原因在機械性及導熱性強調「界面」，越強的鍵結力對這兩類性能有利，選擇共價鍵是最佳選擇。

反觀，導電劑卻要求高電導率及金屬雜質少于10ppm，因為金屬離子（Fe、Co、Ni、Cr等）對電池的危害很大，所以很多石墨烯業(yè)者因為制備容器會釋出鐵離子就不達標。

其實，更重要的是「成本」因素。幾年前先豐納米告訴我氧化石墨烯還原后每克成本要40元，這個才是無法取代現(xiàn)有產(chǎn)品的最大制約，各位想想看，你會因為是石墨烯就愿意多花幾塊錢去購買嗎？

一般來說，石墨烯的壓實密度及振實密度偏低，使得在能量密度上不被看好。但石墨烯擁有良好的電導、熱導性，能讓鋰離子在石墨烯表面與電極間快速穿梭運動，讓功率密度變成強項，這也是石墨烯電池大多被提到能夠做到「快充」的根據(jù)。

另外，石墨烯還有些像傳統(tǒng)碳材在首次循環(huán)的庫倫效率偏低、充放電平臺過高、電位滯后嚴重以及循環(huán)穩(wěn)定性較差等缺點，而這些問題其實都是高比表面無序碳材料的基本電化學特征。

但這樣就真的不能做好石墨烯鋰電池嗎？

其實不然，在負極材料上我們選擇硅碳負極來改性，就是看到硅基負極主要有三個缺點：電子電導率及鋰離子擴散系數(shù)低大大降低了倍率性能、形成不穩(wěn)定的SEI膜及硅在充放電過程之體積變化超過300%。而石墨烯穩(wěn)定的骨架結構緩沖了硅晶格的膨脹，減少了鋰離子脫插過程對材料晶格的破壞，從而延長材料的循環(huán)壽命；

另一方面，網(wǎng)狀結構的石墨烯在復合材料中起到導電網(wǎng)絡的作用，極大的提供高了鋰離子在材料的遷移速率，從而提高了材料的倍率性能。另外，還有一種做法是利用石墨烯微片包覆瀝青的碳，這種結構設計不太會出現(xiàn)鋰枝晶結構，可有效延長電池壽命，并可達到快速充電的功能。

既然碳納米材料單獨作為負極材料存在不可逆容量高、電壓滯后等缺點，與其它負極材料復合使用是目前比較實際的選擇方案。所以，把石墨烯當作「增益」材料，而不是一昧用本征石墨烯的角度來看鋰電池的技術突破，或許才能打開鋰電池技術一條新的道路。