近20年前，科學界發現了一種新材料，或許可以用于研發性能更安全、充電更快捷、體積更輕便的電池，從而發展成電子設備、電動汽車和固定式儲能的關鍵動力來源。

自2004年英國曼徹斯特大學的研究人員首次分離出“超級材料”石墨烯以來，越來越多以提取石墨烯為主的初創企業開始發展電池技術。他們認為，快速充電設備和電動汽車將逐漸占據發展主流，而石墨烯電池不僅能源容量大，還能避免電池過熱的風險，或將引領未來電池產業。

僅有單層原子厚度的石墨烯不僅重量極輕，還是電和熱的超導體。它的強度可達到鋼材的100多倍，但重量卻僅為鋼材的1/7。此外，石墨烯對鋰電池的發熱問題有緩解作用，還能將其充電速度提高5倍。據研究石墨烯的初創公司之一Real Graphene稱，石墨烯由于電阻率低，能夠均勻導熱，從而幫助電池降溫。

目前，盡管石墨烯尚未應用于電動汽車及固定式儲能系統中，但其材料技術的研發人員表示，這種“超級材料”所具備的機械性能有望幫助研究人員研發出電力更強、性能更安全、充電更快捷的電池。

對此，曼徹斯特大學的研究人員表示，石墨烯不僅可以應用于消費性電子產品，還可用于電動汽車以及風能和太陽能的存儲。他們稱，開發石墨烯超級電容器有助于研發出真正的高性能超級電動汽車。由于石墨烯重量極輕，應用于電容器還能減輕汽車或飛機的重量。此外，該大學還與其商業伙伴合作，正著力研究石墨烯在電網輸送和儲存風能、太陽能方面的潛力。

另外，一些初創企業最近也加快了石墨烯的開發進程，并將其應用于電池研發。例如，總部位于洛杉磯的石墨烯制造商Nanotech Energy就在去年表示，他們已經成功掌握規模化技術來提取出90%多的單層石墨烯。值得注意的是，這是應用于大規模生產中純度最高的石墨烯。該公司還在2020年推出了一款專有的非易燃高性能電池，并計劃進行商業推廣。

對此，Nanotech Energy的聯合創始人兼首席技術官馬赫爾·埃爾卡迪（Maher El-Kady）表示：“我們通過利用石墨烯非凡的電子和機械性能來完善電池，以增加電池容量。為了進一步提高鋰離子電池的安全性，我們研發出一種不易燃的電解質，它能夠在高溫下導電而不至起火。”

此外，Nanotech Energy的董事長兼首席執行官杰克·卡夫勞夫（Jack Kavanaugh）博士表示：“從智能手機和筆記本電腦制造商到汽車制造商，再到普通消費者，大多數行業和終端用戶都受限于鋰離子電池技術。”他還補充道：“Nanotech Energy通過研發安全且性能更強大的電池技術為這些行業的發展開拓出一條新道路，這或將推動整個行業變革。”

另外，挪威石墨烯電池公司（Graphene Batteries）正在開發鋰硫（Li-S）電池技術，并通過利用石墨烯衍生物來提高其電池性能。目前，該公司已通過專有技術開發出一種硫陰極，該技術的目標應用領域之一便是固定式儲能系統。

同時，美國的NanoGraf公司也正著手于將硅化烯應用于電池的負極材料，從而延長續航時間，并加快充電速度。公司認為，目前，研究鋰離子電池的化學解析對其性能的促進作用已經到達平穩期。而比起當前以石墨烯為負極材料的電池，基于硅化烯結構的負極材料可以將電池容量提高3至6倍。

對此，NanoGraf公司的聚合物科學家兼業務拓展副總裁奇普·布雷頓卡姆普（Chip Breitenkamp）在去年年底接受《未來主義》（Futurism）雜志采訪時表示，應用石墨烯電池的電動汽車還需要至少四年的額外研究和測試。因此，盡管該公司對自己的技術適用于電動汽車充滿信心，但它也清楚地知道，電動汽車還需要幾年時間才能獲得普遍認可。

布雷頓卡姆普還告訴《未來主義》，石墨烯是一種神奇的電池材料，他補充說：“從本質上講，在可持續性電動設備占主導的未來，石墨烯可以在電力供應方面發揮核心作用。”