鋰電池發展到現在已經遇到瓶頸，市場和消費者都渴望尋找更好的替代品。而前幾年出現的石墨烯材料，用於電池方向能獲得比傳統鋰電池更好的效能。石墨烯電池會取代鋰電池嗎？石墨烯手機電池還有多久能商用？

先了解下石墨烯電池相關：

2010年石墨烯材料的發現者獲得了諾貝爾獎，因此這種新型材料開始被大眾所熟知。石墨烯雖然還沒有正式大規模商用，但是因為產品的特性很突出，相比鋰電池來說在使用時間、充電速度以及能量密度上都更強，而被認為是下一代電池核心材料。具體來說，用石墨烯聚合材料做成的電池，能量密度是市面上鋰電池的3倍以上，使用壽命是傳統鋰電池的2倍，充電速度也遠遠快於普通鋰電池。具備非常強的導電性、導熱性、極高的硬度、極強的韌性。

而現在的鋰電池，雖然是許多數碼產品和汽車的主要電池，但是在續航效能上已經開始有些吃緊，跟不上市場和消費者的需求。以智慧手機來說，一款旗艦手機搭載的鋰電池容量在3500mAh左右，重度使用下很難做到一天續航。

鋰電池並不是沒有升級，這些年小幅度的升級被手機晶片效能提升帶來的功耗抵消。

石墨烯電池的原理和優勢

石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量地穿梭、運動，開發出的一種全新電池。可以讓電池容量增加50%左右，哪怕是在60攝氏度的高溫環境下仍然可以正常工作。充電速度更快，石墨烯甚至十幾分鍾就可以充滿電，續航能力得到極大的提升。

比起普通的鋰電池，石墨烯電池不管是容量方面還是在壽命方面都是普通鋰電池的好幾倍，然而成本卻只是鋰電池的四分之一。同樣容量的石墨烯電池重量也僅僅是鋰電池的一半。

除了手機電池，石墨烯還有望改變目前新能源汽車市場普遍存在的續航焦慮。

目前新能源汽車，大部分都是電動汽車。但是電動汽車最大的問題就是續航和充電問題，目前業內做的比較好的特斯拉也僅僅能達到幾百公里的理論續航，無法和汽油車相比。在城市擁堵的道路和低溫環境等場景，新能源汽車續航甚至比不上加油汽車。石墨烯電池的出現，就能有很大的改善。

石墨烯電池的優點非常明顯，僅僅看優點的話完全可以取代目前的鋰電池。

石墨烯電池那麼強大，那麼為什麼還沒有出現取代鋰電池呢？

原因在於，石墨烯目前依然面臨著成本高、研發難度大、量產難度大的一些問題。鋰電池雖然續航上不盡人意，但是經過這麼多年成熟的發展已經可以大規模、低成本的應用在許多領域。而石墨烯即便在實驗室內成功研發，因鉅額的產線成本、量產後的品質把控等等一系列原因，都沒有辦法在短期取代鋰電池。

根本無法控制製造工藝，單層石墨烯特性清楚明確，但是怎麼能造出多層有序且保持石墨烯特性的主材呢？！ 難！未來幾十年也做不到！

手機發展至今日，鋰電池早已不能滿足大家對電池的需求，輕薄的手機機身內也無法容納下更大容量的鋰電池，這也是市面上大多數智慧手機電池容量只能維持在3000mAh左右的原因。

而作為大家目前比較期待的手機電池替代材料——石墨烯聚合材料電池，能量密度是市面上鋰電池的3倍以上，其使用壽命是傳統鋰電池的2倍，充電速度也遠遠快於普通鋰電池。具備非常強的導電性、導熱性、極高的硬度、極強的韌性。

換句話說，如果我們手機中的電池不是鋰電池，而是石墨烯聚合材料電池，那麼在同樣的機身空間內，其容量可從鋰電池的3000mAh至少提升至10000mAh，而且你還可以在短短几分鐘內完成它的充電，其能量衰減率還遠低於鋰電池。

雖然石墨烯電池倍受期待，但是真正的高純度石墨烯電池目前還只存在於實驗室當中， 高純度的石墨烯電池其生產製作工藝、內部構造，與鋰電池完全不同。

即便在實驗室內成功研發，因鉅額的產線成本、量產後的品質把控，與其相關的電源電路管理等等，這些對於廠家來說，都是需要解決的問題。目前依然面臨著成本高、研發難度大、量產難度大的一些問題。 而從現狀來看，這些都沒有得到解決，還無法在短時間內商用。

不過現在已經有一些基於石墨烯材料的鋰電池面世。這種電池其本質上還是鋰電池，在電池中摻雜了石墨烯材料或是使用石墨烯電極，使其具備更好的散熱性、導電性，具備更快的充電速度。

不過三星等很多智慧手機品牌，也已經在研發石墨烯電池技術，據悉產品會在2020年前後與大家見面，大家期待嗎？

2008年來，隨著是手機市場的爆炸式增長，使得手機電池受到業內各方的普遍關注。目前，手機電池已經發展了三代，各方正在積極研製第四代手機電池，最典型當屬石墨烯電池，它有望成為下一代手機電池。

第一代鎳鎘電池，機身的一半被電池所佔據，電池重量佔到整機的三分之二左右。最顯著缺點就是體積大、重量重、攜帶不便。

第二代鎳金屬氫電池，又稱“環保電池”。它的電量儲備是鎳鎘電池的1.3-1.5倍。

第三代鋰離子電池，現在普遍使用的就是這款，較之前兩款，鋰離子電池具有能量密度高、重量更輕。

實驗結果顯示，以石墨烯為基礎的新型耐高溫技術可將鋰離子電池上限使用溫度提高10℃，壽命是普通鋰電池的2倍，充電時達到秒級，可以徹底改變現有生活方式。石墨烯電池雖有多種優勢，但是眼下存在商用開發資金不足和使用成本高居不下的問題，石墨烯電池也只是達到概念機階段，要想達到商用階段還有很長路要走，保守估計還要五年左右時間。

石墨烯目前依然面臨著成本高、技術不成熟，研發難度大、量產難度大的-些問題。現在時機還不成熟，短時間內還無法達到理想的效果，更無法商用，還停留在概念產品中。

鋰電池雖然續航上不盡人意，飽受排擠,但是經過這麼多年成熟的發展已經可以大規模、低成本，安全性極高，且應用在許多領域。(基本概括所以電子產品)而石墨烯即便在實驗室內成功研發，因鉅額的產線成本、也是無法得到消費者認可的，而且量產後的品質把控等等一系列原因， 都沒有辦法在短期取代鋰電池。理論性是透過的，現實性還需技術不進步,為科技研發者加油!

諮詢機構Avicenne Energy公司表示，全球對鋰的需求預計將在2025年翻兩番。如果說石墨烯聚合材料電池，能量密度是市面上鋰電池的3倍以上，其使用壽命是傳統鋰電池的2倍。那麼我賭5至10年會商用！！！沒商用就去自己做一個比現在電池更好用的來用！

在此之前，三星對於石墨烯電池就非常重視，而且他們還向外界展示出了自己的石墨烯電池，僅僅需要12分鐘就能夠將手機充滿，這樣的速度還是讓很多人都非常吃驚的。

相對於鋰電池，石墨烯電池不僅充電時間快，在高溫的情況下它還能夠保持非常高的穩定性，這絕對是鋰電池所無法比擬的。石墨烯電池在保持快速的充電同時，其超強的蓄電能力以及高度的穩定性也讓很多手機廠商都青睞有加。

雖然三星商用石墨烯電池的訊息僅僅只是猜測，但是從目前的趨勢來看，石墨烯電池取代鋰電池只是時間問題，說不定在未來幾年內石墨烯電池就將會普及，所以接下來就讓我們一起拭目以待吧！