石墨烯被研讨者和各大媒体称为“新资料之王”，是人类已知强度高、耐性好、分量轻、透光率高、导电性佳的新式纳米资料。
集万千光辉于一身的石墨烯聚合电池，有着比能量高、充电速率快等长处，正好是当今电动汽车的痛点地点。比方早在2015年，华为瓦特试验室在日本第56届日本电池大会上发布的一项快充技能，这款3000mAh的石墨烯电池仅需5分钟，就可取得高达48%的电量。
更有甚者，早在2014年，西班牙Graphenano公司就与西班牙科尔瓦多大学，协作研讨出了首例石墨烯聚合资料电池。
按他们的说法，这款电池有着许多长处：
1. 一个石墨烯电池的比能量超越600wh/kg，储电量是其时商场最好产品的三倍，这个体现放在当今都能呈碾压态势（比方现在比亚迪磷酸铁锂电池的单体能量密度为150~160Wh/kg、特斯拉最新的21700电池系统的能量密度在300Wh/kg左右）；
2. 单次续航路程可高达1000公里；
3. 单次续航路程可高达1000公里；
4. 单次彻底充电仅需8分钟以内；
5. 惯例运用的寿数是传统氢化电池的四倍，锂电池的两倍；
6. 分量仅为传统电池的一半；
7. Graphenano标明，此款电池的本钱比锂电池低77%。
假如从试验室视点看，这些数据并不值得置疑，由于石墨烯电池又被称为“圈钱利器”或“论文利器”。不信去大学看看就知道了，研讨这东西很好发文章，但真到实用阶段，根本都哑火了。
验证这是不是故意降低石墨烯电池，办法很简单。比方距今现已过去了4年之久，Graphenano公司再也没出现在咱们的视界中。
从其官网看，最新的新闻根本都是参与国家会议或石墨烯在其他产品上的使用（比方牙科产品）。放着宽广的电动汽车商场不要，赚医学用品的钱，要么便是脑袋秀逗了，要么便是咱们过火高估了他们的产品。
事实上现在市面上声称的“石墨烯电池”是一个不精确的概念，精确的讲大多数都是在资料中参加一点石墨烯，以进步锂电池的部分功能，可以叫做石墨烯基锂离子电池。
对锂离子电池来说，石墨烯作为碳基负极资料，是没有很好的办法从根本上改动锂离子电池能量比数量级的。
在电池负极里边替代本来的石墨，尽管可以提高电池的全体容量和充电速度，但功能提高作用有限，并没到上文所述那般强势。
附：上图为斯坦福大学崔屹教授团队在Nature Nanotechnology上宣布的标题为“Air-stable and freestanding lithium alloy/graphene foil as an alternative to lithium metal anodes”的研讨成果。即便如此，其功能也没有到达碾压的程度。
当然这并不是阻止石墨烯电池面市的根本原因，量产化困难的根本原因在其内部：
1. 全石墨烯电池本钱十分昂扬，并且制备难度大，简直不可能量产。现在发布的一些惊人数据根本都来自纯度极高的石墨烯电池，仅出现在概念阶段或试验室内；
2. “掺杂石墨烯电池”在锂电池上的作用是导电剂或电极嵌锂资料，但与传统的导电碳和石墨低价的本钱比较，前者带来的功能提高不足以招引各厂家；
3. 石墨烯资料自身具有的高比表面积等性质，与现在的锂离子电池工业的技能系统无法相容；
4. 除此之外，比方其他资料的冲击（比方硅在做负极上有着更高的理论容量）和涣散工艺难度高级问题，都限制着它在锂电池上的使用。
总归，首先要阐明的是，石墨烯电池替代锂电池在中短期内根本是不可能的；“掺杂石墨烯锂电池”尽管有着必定的使用远景，但收效并不大，彻底不足以撼动如今的格式。
瓦特试验室首席科学家李阳兴曾说：石墨烯锂电池技能首要处理了三个难题：
榜首，电解液参加特别添加剂，防止其高温分化；
第二，选大单晶三元资料做正极，增强热安稳性；
第三，石墨烯的参加，完成高效散热。
除了价格昂贵又无法量产的石墨烯，在现在的新资料商场是否能找到替代品呢？
据研讨，磷酸锆(ZrP)是一种具有十分杰出质子导电功能的无机层状化合物，自身也是优秀的保水资料。近年，有报导将ZrP掺杂至Nafion制备质子交流复合膜，并指出ZrP进步了膜的保水功能以及电池功能。但ZrP作为质子导体并不能独自使用于质子交流膜范畴，所以挑选本钱低、功能杰出的聚合物作为有机基质，将无机ZrP颗粒固定在有机聚合物中制备有机一无机复合膜资料是一种有用办法。非氟碳氢聚合物中，聚酰亚胺(PI)热安稳性好、化学耐受性和机械安稳性超卓，本钱低且具有十分杰出的成膜性，是作为ZrP载体的优秀挑选。
膜功能研讨标明，ZrP的掺杂进步了复合膜的热安稳性、保水功能。PI／ZrP质子交流复合膜能保持在较低的溶胀度，Pl／20％ZrP复合膜含水率和溶胀度分别为39％、3.9％。PI／ZrP质子交流复合膜的质子电导率跟着ZrP掺杂量的添加而升高。PI／ZrP质子交流复合膜能供给安稳的质子传输通道，在90 C、相对湿度100％环境中，PI／20％ZrP复合膜质子电导率到达3．61×10－ mS·cm－ 。
已然磷酸锆可以在质子交流膜燃料电池中有一席之地，那么在锂电池范畴必然也存在超强使用。待此项技能老练，磷酸锆作为一种可以量产，本钱可控的新资料，定将处理石墨烯暂存的遗留问题，推进电池职业开展！
