盘点新一代电池技术：石墨烯/锂空气电池等-第4页-北极星储能网

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“接近完美”的石墨烯成本非常高昂，在2010年左右每克几千元的售价，做成电池谁买?现在有公司声称将石墨烯的成本降低10倍，但仍然太贵。

即便不考虑成本，石墨烯很难分离到“完美”的1、2层，现有几种方法分离出的石墨烯，充满着官能团和瑕疵，层数不一，电化学性能远不尽人意。

有人提出，像撒芝麻一样，在导电剂中掺点石墨烯。但马上就有唱反调的人站出来说，石墨烯做导电剂分散性，还不如廉价的碳家族兄弟。石墨烯很容易把从正极出发的锂离子通道给堵死，反映到宏观层面，就是这种电池充一两次电之后就废了。

石墨烯做负极，理论上最多是石墨负极两倍的容量，而硅做负极的理论容量近石墨的10倍，石墨烯就是成本低了也玩不过人家。事实上如果只考虑能量密度的话，金属锡更适合作为负极材料。但到现在为止也就索尼推出过“锡电池”(Sonynexelion14430W1)。但是，锡电池的名气远不如还未做出成品的石墨烯电池。

固态电池

电解液只为了电子有序迁移提供通路，本身并不能蓄能。如果没有电解液，岂不能提高能量密度?能量载体的物质密度，固体>液体>气体。这是很容易理解的。

丰田在2010年展示出的固态电池技术

支持全固态电池的厂商声称，他们研发的对象规避了液态电池的种种弊端。作为技术关键，固态电池传递电荷的介质(电介质)是各家电池公司的饭碗。尽管理论上可用氧化物、硫化物、氮化物作为固态电解质材料，但无法实现液态电池那样的传导率。德国马克思普朗克研究所开发的一种包含锂、锗、磷、硫的化合物，传导率空前地高，但仍未能达到液态电池的水平。

所有固态电池厂家心知肚明的是，电池阴极和固态电解质之间的转移电阻过高，致使固态电池的功率密度还很低。同时，制造电池(其实是固态电介质)成本还非常高，因此距离商业化还有很长的路要走。

作为新能源技术领头羊的丰田存在同样的苦恼。公司高管必须做出决定，选择看起来靠谱的那一个技术方向。在2010年，丰田推出了续航力达1000公里的电动车，用的就是固态电池技术。丰田还畅想在2020年将该技术商用化。但很快，丰田就将资金砸向氢燃料电池技术，围绕氢制备和存储，建立了庞大的专利群。丰田的宣传机器转而宣传“美好氢时代”。

日本“超级电池”容量可达锂离子电池7倍

丰田从电动转向“氢动”，鉴于丰田的地位，此举直接打击了固态电池产业。一时间，几乎所有厂家都本能地对固态电池持谨慎态度。当丰田莫名其转向时，有些整车厂甚至还没有搞清楚，固态电池的瓶颈到底在哪里。

曾得到巴斯夫和通用投资的创业公司Sakti3，声称研发出拥有1100WH/L的能量密度的固态电池--相当于主流锂电池的4倍。Sakti3预测，固态电池电池的成本将“很快”降低至100美元/千瓦时。

而丰田曾公开表示，“在克服技术障碍的前提下”，全固态电池在2025年可以实现商业化，比锂空气电池早5年。但随后丰田很快发现，“技术障碍”是如此地强大，足以阻碍固态电池的技术前进脚步。丰田选择了另一条道路，所谓的“2025年固态电池”再也没有被提及。

让所有创业公司迷惑、新能源整车厂家谨慎的是，眼下不存在竞争优胜者。5年内新能源汽车未来的产值将达到整个汽车工业的10%。在不能产生新王者的局面下，庞大的产值仍然依靠我们今天熟悉的锂电池产业。有明确商业价值的新一代电池，会诞生在我们已经提到的这些技术方案之中吗?这是一个大概率事件。毕竟选择就那么几样。不过，新技术很可能赋予它们新面目和可靠的竞争力。

原标题：盘点新一代电池技术：石墨烯/锂空气电池等

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