2014年12月26日，美國(guó)電動(dòng)汽車制造商特斯拉發(fā)布了兩年前停產(chǎn)的第一代車型Roadster的升級(jí)版，續(xù)航里程達(dá)到644公里，高出原版60%。而此前Roadster的續(xù)航里程是393公里。特斯拉的高性能石墨烯電池，相比目前的容量增長(zhǎng)近70%。

　　英國(guó)科學(xué)家發(fā)明石墨烯10年后，在電池上的應(yīng)用獲得巨大突破。2014年12月初，西班牙Graphenano公司和西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā)的石墨烯電池，一次充電時(shí)間只需8分鐘，可行駛1000公里。它被石墨烯研究者稱做“超級(jí)電池”。

　　目前，全球汽車制造商使用的動(dòng)力電池主要使用鋰電池，以特斯拉代表的鎳鈷鋁酸鋰電池(鈷酸鋰電池)、以比亞迪為代表的磷酸鐵鋰電池和以日本汽車為代表的錳酸鋰電池。

　　這三類電池以鈷酸鋰電池能量密度最高，但它在高溫下也最不穩(wěn)定；磷酸鐵鋰電池最穩(wěn)定，但能量密度最低。

　　鋰離子電池技術(shù)已經(jīng)沉寂了20年沒有大的技術(shù)革新。其最大的障礙在于，鋰離子電池功率密度有限，其大量能量無法快速接收或釋放。而石墨烯的結(jié)構(gòu)改變了鋰電池技術(shù)長(zhǎng)期沒有突破的障礙。石墨烯片材內(nèi)部結(jié)構(gòu)間隔擴(kuò)大，以允許更多的電解質(zhì)“潤(rùn)濕”及鋰離子電池中的鋰離子獲得高速率通道的性能。

　　由于石墨烯導(dǎo)電速度快，導(dǎo)電性能好，可大大縮短充電時(shí)間。按照美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院研究人員的預(yù)計(jì)，石墨烯陽極材料比如今鋰離子電池中慣用的石墨陽極充電或放電速度快10倍。

　　石墨烯能大幅度增加電池的容量。“超級(jí)電池”參數(shù)顯示，其能量密度超過600wh/kg，是目前動(dòng)力鋰電池的5倍；使用壽命是目前鋰電池兩倍；其成本將比目前鋰電池降低77%。

　　據(jù)介紹，目前石墨烯的研究主要分兩塊：一是在傳統(tǒng)鋰電池上進(jìn)行應(yīng)用，目的是改進(jìn)、提升鋰電池的性能，這類電池不會(huì)產(chǎn)生顛覆性的影響；二是依據(jù)石墨烯制造一個(gè)新體系的電池，具有顛覆性性能的 “超級(jí)電池”。

　　目前，我國(guó)新能源汽車推廣已達(dá)5年，但效果并不理想，與預(yù)定目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)，主要原因有續(xù)航里程較低，消費(fèi)者普遍有里程焦慮，和充電設(shè)施不完善充，充電不方便影響使用。傳統(tǒng)的解決方案是推廣混合動(dòng)力汽車和大規(guī)模建設(shè)充電站，都是治標(biāo)不治本。而石墨烯超級(jí)電池的出現(xiàn)，可徹底改變現(xiàn)有的充電問題。

　　石墨烯超級(jí)電池續(xù)航里程成倍增長(zhǎng)，長(zhǎng)途出行的里程焦慮可能徹底打破。充電速度提升，可減少充電時(shí)間，宏觀上可大范圍減少充電站和充電樁的需求。據(jù)分析，超級(jí)電池一次充電只需10分鐘，比加一次油時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)點(diǎn)，但續(xù)航里程比一箱油要長(zhǎng)很多。 

　　由于電池技術(shù)的局限，預(yù)計(jì)在未來15-20年內(nèi)，油電混合動(dòng)力車成為向純電動(dòng)車過渡的首選，但“超級(jí)電池”的誕生，將打破這種局面。“超級(jí)電池”的大規(guī)模應(yīng)用將顛覆整個(gè)新能源汽車行業(yè)，甚至?xí)霈F(xiàn)誰掌握了新材料技術(shù)，誰將成為行業(yè)巨頭的新局面。

　　據(jù)有關(guān)人士透漏，目前國(guó)內(nèi)對(duì)石墨烯電池的研究已進(jìn)入中試階段，預(yù)計(jì)2015年上半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，性能會(huì)有很多提升。由于主要研究的是石墨烯在鋰電池上的應(yīng)用，而非全新體系的“超級(jí)電池”，國(guó)內(nèi)技術(shù)距離超級(jí)電池還有一段差距。國(guó)家相關(guān)部門對(duì)此非常重視，2015年出臺(tái)的“十三五”新材料規(guī)劃將石墨烯納入其中。