天天喊石墨烯电池，其实都叫错了

与石墨相比，不具有层状结构的石墨烯用作锂电负极的产业化前景不乐观。从目前技术发展阶段来看，石墨烯电池尚未出现。

不久前，某知名厂商在法国官方推特上发布消息，预告其将是第一个配备“石墨烯电池”的手机品牌，并指出这种电池比以前的型号充电速度更快、更耐用、更小巧。虽然不久这则消息被删除，但这再次引起了人们对石墨烯及其在电池中所起作用的关注。那么，目前到底有没有“石墨烯电池”？当石墨烯遇到电池又会给我们带来哪些惊喜呢？

石墨烯+锂电池≠石墨烯电池

目前，很多人将含有石墨烯材料的电池称为“石墨烯电池”。“其实，称这些电池为石墨烯电池并不十分科学和严谨，并且这个概念也不符合行业命名原则，非行业共识。”教育部长江学者、国家杰出青年科学基金获得者、天津大学化工学院教授杨全红在接受科技日报记者采访时指出，石墨烯因其独特的物理化学性质，已经在锂电池中展示出巨大的应用潜力。但是，作为一种碳纳米材料，石墨烯之于锂电池并未超出目前常用碳材料的作用范畴。虽然目前科技论文、企业产品等关于石墨烯提升锂电池性能的消息屡见不鲜，但其核心储能机制并未因石墨烯的加入而改变，因此将添加了石墨烯的锂电池称为石墨烯电池并不恰当。

此外，从专业的角度，电池即便以关键材料命名，也一般遵循“正极-负极活性材料”的规则，锂电池的充放电，由锂离子在正、负极材料中的嵌入和脱出来完成。因此，如果命名为石墨烯电池，则石墨烯应该是主要的电极材料，但现在石墨烯类似添加剂，在电池中的主要作用是提高电极的导电性或者导热/散热特性，并不是电池正负极的活性材料。因此并不能将这样的电池命名为石墨烯电池，而将之称为石墨烯基锂电池则更准确。

“添加剂”让电池性能提升

“5G时代来临，人们迫切需要电池能够做到快速充放电、热传导快、能量密度高等性能。不可否认的是，‘添加剂’石墨烯能够使锂电池性能明显提升，部分解决目前的产业瓶颈。”杨全红表示。

迅猛发展的电动汽车和3C电子等移动智能终端应用，要求二次电池具有尽量小的体积和尽量高的体积能量密度。纳米技术使二次电池的质量能量密度和充放电速度大幅提高，但体积能量密度却很难通过纳米化技术提高。杨全红表示，纳米材料的致密化是使电极材料同时具有高的质量和体积性能的必由之路。石墨烯是碳材料的基本结构单元，近期的研究表明，基于胶体化学的石墨烯致密化技术，可以实现多孔碳纳米材料的致密化，就像将膨化食品转化为压缩饼干。这种技术在锂电池中最直接的应用就是，可以实现高性能硅碳电极的致密化，使单位体积锂电池的容量大幅增加，为消除电动汽车的里程焦虑和3C电子等智能终端电池的小型化提供解决方案。这可能成为未来石墨烯在提高锂电池性能方面的重要应用。