石墨烯电池，是黑科技还是噱头？

导读：随着人类社会对能源的需求持续增长，我们需要更加优秀的电池，被誉为“超级电池”的石墨烯电池，究竟是黑科技还是噱头？

在过去的几十年，工业界一直在努力缩小处理器的体积。随着它们变得越来越小，它们所消耗的能量越来越少，因此电池寿命越来越长。电池从本质上来说，它们是金属和化学物质的集合。连通电池意味着会有电流经过。而化学过程面临的一个问题便是做的越小并不意味着变得越好。可以设想它为一瓶饮料：杯子里装的啤酒越少，你能够喝到的啤酒也就越少。在此之前，新材料是电池发展的主要来源。当材料从镍转化为金属锂后，消费性电子产品的电池寿命极大的延长了。磷酸锂铁之父、现代电池发展的一名重要科学家约翰·古德伊夫(John Goodenough) 教授表示，现在的研究主要关注于改善锂电池的寿命，元素周期表非常有限，因此进步和提升变得越来越困难。

“超级电池”诞生

锂电池自诞生到至今，虽然一定程度上改变了我们的生活。但近30年的时间内，它始终都没有太明显的进步。而锂电池的“桎梏”，也使得很多相关产品，不得不依靠技术与算法优化来节省电量，维持锂电池的使用时间，这无疑限制了相关产品自身的发展。不过，锂电池对人类的“枷锁”可能要被打破了，因为“超级电池”“诞生”了。2022年6月末，超级电容器厂商SkeletonTechnologies和德国卡尔斯鲁厄理工学院宣布，他们共同研发的“石墨烯超级电池”研发成功。顾名思义，该电池主要由石墨烯材料制成。石墨烯，并不是生活中常见的东西，它是一种较为特殊的化学材料。虽然微小，但却有着惊人的能量，它集光学和电学力学的性质为一体，同时作为微纳加工材料，也广为应用。不仅是一种全新的材料，更是一种高科技产品。

有研究表明，石墨烯电池不管使用了多久、多少次，其性能都不会改变，也不会老化。另一方面，它的充电速度出奇的快，新能源汽车，如果充电快就会更受欢迎。因此，石墨烯电池的出现是必然的，是符合需求的。由于石墨烯材料不仅是现有已知材料中，硬度最高的材料之一，而且它还有非常逆天的导电能力，所以石墨烯电池在充电速度与寿命方面，都远远优于如今的锂电池。更神奇的是，超级电池还不易老化，就算其经过几十万次的充放电，它依然能够保持15秒钟就充满电的效果，拥有非常持久的使用寿命。

未来电动汽车电池的新选择

相较于传统锂电池，“超级电池”几乎是全方位碾压。而对此，有专家表示，“超级电池”的诞生，对人类来说，将会变得超乎想象。2022年1月，美国电池制造商Lyten宣布与美国政府合作，为太空部队开发石墨烯电池，它应用于小型卫星的原型已经制造出来，电动汽车市场此前也被列为应用目标，所以更多的产品可能会在这里“开花结果”。新能源汽车的动力电池，虽然看着“高大上”，但其实也是锂电池，只不过它是由许多小块的锂电池串联起来。所以受到锂电池的限制，新能源汽车一直都面临着“续航差、充电难”的问题。除此之外，锂电池的寿命也非常短，可能用过几年就要换掉。

总的来说，新能源汽车要想进一步发展，还有很长一段路要走。在石墨烯还不成熟的现在，锂电池作为电池主流，还是存在很大的安全风险和性能问题，并不是很符合我们对新能源的需求。

随着人类社会对能源的需求持续增长，我们将会需要体积更小、质量更高的能源和更高密度的存储系统。当然，石墨烯材料也有其结构自身的问题，这有待于我们科技水平的提升去完善。未来的电动汽车，石墨烯电池或许是一个新的选择。