石墨烯怎么制造成电池？石墨烯电池是什么？这些问题都是大家关心的。今天我们就来聊聊这个话题。首先我们来看看石墨烯电池的优势：1、可以提高电航能力，这是目前最好的技术之一。2、充电速度快，充电5分钟，行驶200公里。3、不需要担心高温，可以长时间使用。4、安全性高高，即使发生碰撞，也不会造成严重后果。5、续航里程长，可以达到400公里。6、价格便宜，一般只需要几万元就可以买到。
一：石墨烯的生产工艺
可以降石墨烯沉积与一些基底上目前石墨烯的制备主要有两种方法，这种方法制备的石墨烯导电性较好。第二种方法为氧化还原法，但应用非常少，即利用Hummers法法先剥离层状石墨为氧化石墨烯，然后再通过一系列还原的方法将其还原成石墨烯，多应用于超电与锂电电极制备领域，机械玻璃法，第一种是CVD法。这种方法制备的材料导电性较差，但成本较高，且方便做到透明，目前主要应用于电子器件的制备上。制备石墨烯还有其他方法例如，但可以做到多孔结构且成本较低，化学直接合成等针对原料和用途的不同，相应的有几种不同方法。通常来讲有气相沉积法，氧化还原法，插层法。
气象沉积法主要是含碳气体（甲烷、依稀），在一定的温度和压力条件下，碳原子在生长基上附着，形成单层碳结构物质并逐渐生长。优点：所得石墨烯结构好，尺寸不受原料的限制。缺点：制备过程复杂，生产效率低。
氧化还原法是利用氧化剂将石墨逐层氧化，利用超声等方式将已氧化的层剥离。之后，利用还原剂将氧化石墨层还原，即得到石墨烯。优点：成本低廉，生产效率较高。缺点：制得石墨烯的尺寸由原料决定，所用氧化剂和还原剂有污染环境的可能。
插层法是将插层物质填充到石墨的层间隙中，比以此克服层间范德华力，使得各层分散开，从而得到石墨烯。该方法仍处于研发阶段。
二：石墨烯制备
[28]石墨烯制备技术获突破2014年4月4日，三星先进技术研究院与韩国成均馆大学宣布，已合成一种能在更大尺度内保持导电性的石墨烯晶体，从而推动石墨烯材料的工业生产及商用三：石墨烯生产工艺流程介绍
1、气象沉积法
主要是含碳气体(甲烷、依稀)在一定的温度和压力条件下，碳原子在生长基上附着，形成单层碳结构物质并逐渐生长。
这种制作工艺所得石墨烯结构好，尺寸不受原料的限制；不过制备过程复杂，生产效率低。
2、氧化还原法
首先利用氧化剂将石墨逐层氧化，然后利用超声等方式将已氧化的层剥离，之后再利用还原剂将氧化石墨层还原，即得到石墨烯。
这种制作工艺的优点是成本低廉，生产效率较高；缺点是制得石墨烯电池的尺寸由原料决定，所用氧化剂和还原剂有污染环境的可能。
四：石墨烯生产
石墨烯是由单层六角碳原子通过杂化构成的蜂窝状二维网络结构。石墨烯是构成其它碳同素异形体的基本单元，它可以折成零维的富勒烯，卷曲成一维的碳纳米管，堆垛成三维的石墨。
2004年，英国曼彻斯特大学物理学教授Geim等用胶带反复剥离高定向热解石墨的方法得到了稳定存在的石墨烯。自从第一次成功制备独立的单层石墨烯至今，石墨烯已经成为材料界一颗炙手可热的新星，吸引了众多科学家对其各个方面进行研究。作为一种独特的二维晶体，石墨烯有着非常独特的性能：超大的比表面积，理论值2630ｍ２／ｇ； 力学性能优异，杨氏模量达1.0ＴＰａ；热导率为5300 Ｗ／（ｍ·Ｋ），是室温下纯金刚石的3倍；几乎完全透明，对光 只有2.3％的吸收；同时，在电和磁性能方面也具有很多 奇特的性质作为石墨烯的重要应用之一。那么这个21世纪的新材料之王到底如何制备呢？我列举几个主流的制备方法。
1、微机械剥离法方法：用光刻胶将其粘到玻璃衬底上，再用透明胶带反复撕揭，然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声，最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中，利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。
缺点：产物尺寸不易控制，无法可靠地制备出长度足够的石墨烯，不能满足工业化需求。
2、外延生长法
方法：在高温下加热SiC单晶体，使得SiC表面的Si原子被蒸发而脱离表面，剩下的C原子通过自组形式重构，从而得到基于SiC衬底的石墨烯。
缺点：对制备所需的sic晶面要求极高，而且在sic上生长的石墨烯难以剥离。
3、化学气相沉积法（CVD法）方法：将碳氢化合物甲烷、乙醇等通入到高温加热的金属基底表面，反应持续一定时间后进行冷却，冷却过程中在基底表面便会形成数层或单层石墨烯。
缺点：制备所需条件苛刻，需要高温高真空。成本高，生长完成后需要腐蚀铜箔的到石墨烯。
4、氧化还原法方法：先用强氧化剂浓硫酸、浓硝酸、高锰酸钾等将石墨氧化成氧化石墨，氧化过程即在石墨层间穿插一些含氧官能团，从而加大了石墨层间距，然后经超声处理一段时间之后，就可形成单层或数层氧化石墨烯，再用强还原剂水合肼、硼氢化钠等将氧化石墨烯还原成石墨烯。
缺点：化学反应程度很难控制，反应不完全的情况下会有大量杂质。
当然制备方法远远不止这几种，但是这是目前主流的集中制备方法，其他方法欢迎大家一起讨论。
五：石墨烯的制造
氧化还原法是通过使用硫酸、硝酸等化学试剂及高锰酸钾、双氧水等氧化剂将天然石墨氧化，增大石墨层之间的间距，在石墨层与层之间插入氧化物，制得氧化石墨（GraphiteOxide）。然后将反应物进行水洗，并对洗净后的固体进行低温干燥，制得氧化石墨粉体。通过物理剥离、高温膨胀等方法对氧化石墨粉体进行剥离，制得氧化石墨烯。
最后通过化学法将氧化石墨烯还原，得到石墨烯（RGO）。这种方法操作简单，产量高，但是产品质量较低。氧化还原法使用硫酸、硝酸等强酸，存在较大的危险性，又须使用大量的水进行清洗，带大较大的环境污染。
单层石墨烯（Graphene）：指由一层以苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。
双层石墨烯（Bilayerordouble-layergraphene）：指由两层以苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式（包括AB堆垛，AA堆垛等）堆垛构成的一种二维碳材料。
少层石墨烯（Few-layer）：指由3-10层以苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛构成的一种二维碳材料。