在生活中，你可能接觸過各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你可能并不知道它的一些組成部分，比如它可能含有的石墨烯電池，那么接下來讓小編帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)石墨烯電池。電池是一種移動電源，可讓電子設(shè)備正常工作而無需直接將其插入電源插座。盡管存在許多類型的電池，但它們的基本功能仍然相似：一個或多個電化學(xué)電池將存儲的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。電池通常由金屬或塑料外殼制成，包括正極（陽極），負極（陰極）和允許離子在它們之間移動的電解質(zhì)。隔膜（可滲透的聚合物膜）在陽極和陰極之間形成屏障，以防止短路，同時允許離子電荷載流子在電流通過時閉合電路。最后，集電器用于通過連接的設(shè)備在電池外部充電。
當(dāng)兩個端子之間的電路完成時，電池會通過一系列反應(yīng)產(chǎn)生電流。陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)中的兩個或多個離子與陽極結(jié)合形成化合物，該化合物釋放電子。同時，陰極材料，離子和自由電子通過還原反應(yīng)結(jié)合形成化合物。簡而言之，陽極反應(yīng)產(chǎn)生電子，陰極反應(yīng)吸收電子，并出現(xiàn)電。電池將繼續(xù)通電，直到電極耗盡并發(fā)生反應(yīng)所需的物質(zhì)為止。
鋰離子電池消耗的能量高且重量輕，但是技術(shù)脆弱，必須保護電路以確保安全。應(yīng)用程序包括手機和各種計算機。鋰離子聚合物（Li-ion polymer）電池在手機中非常重要。與鋰離子電池相比，它們更輕，更薄。它們通常更安全，使用壽命更長。然而，由于鋰離子電池制造便宜并且具有高能量密度，因此它們似乎不太常見。
盡管某些類型的電池可以存儲大量能量，但它們又大又重，并且釋放能量緩慢。另一方面，電容器可以快速充電和放電，但是它們的能量遠小于電池的能量。然而，在該領(lǐng)域中使用石墨烯為能量存儲，高充電和放電速率以及甚至可承受性提供了令人興奮的新可能性。因此，石墨烯性能的提高模糊了超級電容器與電池之間的傳統(tǒng)界限。
石墨烯是由碳原子結(jié)合形成的蜂窩晶格結(jié)構(gòu)。由于其許多驚人的特性，它被認為是一種神奇的材料。它是電和熱的有效導(dǎo)體，極輕且具有化學(xué)惰性，并且具有較大的表面積。它也被認為是環(huán)境友好和可持續(xù)的，具有無限的可能性和無數(shù)的應(yīng)用。
在電池領(lǐng)域，隨著石墨烯的增強，傳統(tǒng)的電池電極材料（和預(yù)期的電極材料）已得到顯著改善。石墨烯可以使電池輕巧耐用，適合大容量儲能，并縮短充電時間。這將延長電池的壽命，這與涂覆在材料上或添加到電極上以實現(xiàn)導(dǎo)電性的碳量負相關(guān)，而石墨烯可以在不使用常規(guī)電池中碳量的情況下提高電導(dǎo)率。
石墨烯可以多種方式改善電池的能量密度和形狀。鋰離子電池可以通過將石墨烯引入電池的陽極來利用材料的電導(dǎo)率和大表面積來實現(xiàn)形態(tài)優(yōu)化和性能。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，混合材料的制造也有助于電池的增強。以氧化釩（VO2）和石墨烯為例。它們可用于鋰離子陰極，該鋰離子陰極可快速充電和放電，并且還可以實現(xiàn)長期耐用性。在這種情況下，VO2提供高能量容量，但電導(dǎo)率非常低。石墨烯可以用作結(jié)構(gòu)的主鏈來解決此問題，因此VO 2具有增加容量和具有良好導(dǎo)電性的方法。
另外，還發(fā)現(xiàn)，也可以使用混合材料的生產(chǎn)來實現(xiàn)電池的另一示例是LFP（磷酸鐵鋰）電池，其是可再充電鋰離子電池。它的能量密度低于其他鋰離子電池，但功率密度更高（這是電池提供能量的指標(biāo)）。使用石墨烯增強LFP陰極可使電池更輕，比鋰離子電池快得多，并且容量比傳統(tǒng)LFP電池大。相信通過閱讀上面的內(nèi)容，大家對石墨烯電池有了初步的了解，同時也希望大家在學(xué)習(xí)過程中，做好總結(jié)，這樣才能不斷提升自己的設(shè)計水平。
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