據介紹，鋰空氣電池通過鋰和氧結合成過氧化鋰實現放電，再通過施加電流逆轉這一過程而完成充電。如何可靠地令上述反應反復發(fā)生是該技術面臨的挑戰(zhàn)?？巳R爾格雷用石墨烯構造高度多孔、海綿狀的碳電極，再加入一些添加劑使之保持化學穩(wěn)定，解決了之前的鋰空氣電池易爆炸的問題。而且如果能把該技術從實驗室的演示品轉變?yōu)樯唐?，那么汽車只充一次電就能從倫敦駛到愛丁?約650公里)，所用電池的成本和重量卻只有現在鋰離子電池的1/5。

　　此外，韓國三星電子也在進行旨在硅表面添加石墨烯涂層的硅基陽極物質的研究。他們通過在碳化硅電極的表面涂石墨烯涂層，有效地擴展了陽極的表面積。同時與陰極所使用的鋰鈷氧化物進行組合，使電池的充電電源的單位體積能量密度有較大的提高，其壽命也增加到鋰離子蓄電池的1.5至1.8倍。

　　“這些研究成果都表明，在電極中添加石墨烯材料，可以明顯改善電池的充電速度、循環(huán)穩(wěn)定性、使用壽命和能量密度?！蓖鯘硎荆还苁┠芊癯蔀橄乱淮姵氐恼摌O材料，合理正確使用石墨烯這一新材料，能夠促進電池向更高性能發(fā)展是業(yè)內一致認可的。

　　真正上路尚需時日

　　“在討論石墨烯如何應用于電池之前，獲得合格石墨烯產品是第一關。”王濤介紹，石墨烯的獨特結構是把雙刃劍，在帶來優(yōu)異特性的同時，也為其產業(yè)化增加了難度。

　　據了解，二維材料之前從來沒有獲得過，石墨烯只是科學家的一個假想。2004年，英國物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫根據兩塊石墨相互摩擦就會有一片石墨被整體剝離的特性，發(fā)明了制造二維石墨烯的“透明膠法”：他們通過光束、電子束和原子力顯微鏡等設備來操作，用足夠強力的透明膠粘住石墨層的兩個面并把它撕開，然后不斷重復，直到獲得只有一層原子厚的石墨烯。這是個復雜工程，因為1毫米厚的石墨薄片能剝離出300萬層石墨烯，兩人也因此獲得了2010年諾貝爾物理學獎。

　　然而，本來就獲取難度大的石墨烯材料，即使是獲得了產業(yè)化的石墨烯材料，也只是制造石墨烯電池的第一步，真正應用到電動汽車上，還需要等更長的時間。

　　據介紹，鋰離子電池在產業(yè)化前，用了長達數年的時間對電池的安全性、穩(wěn)定性、壽命及成組技術進行實驗驗證。而且電池的發(fā)展趨勢是往能量密度更高的方向發(fā)展，但是能量密度越高，潛在的危險系數也將隨之提高。因此，石墨烯電池相關性能的測試、改進可能會需要更長的時間來進行。

　　此外，在生產可行性的驗證上也需要兩到三年的時間。因為一款電池從實驗室走向生產，在制造過程中對生產設備、工藝路線、制造環(huán)境等都是有很高的要求的，需要不斷地對制造工藝進行調整。 “雖然沒有明確的時間表，但我們有理由相信，石墨烯材料會給汽車電池領域帶來革命性的變化?！蓖鯘虮确秸f，這種變化好比從盒式錄像帶發(fā)展到光盤，會極大地改變整個產業(yè)鏈。