近期,華為在石墨烯助力的高溫鋰離子電池研究上取得重大突破,消息發(fā)布后,市場有傳聞稱,杉杉股份掌握著華為石墨烯電池專利,將在此后的商業(yè)化過程中受益。然而,杉杉股份對此回應(yīng), 上述傳聞不實,杉杉股份與華為在石墨烯領(lǐng)域并沒有合作。
12月1日,華為官方網(wǎng)站發(fā)表了一篇題為《華為在石墨烯助力的高溫鋰離子電池研究取得重大突破》的報道。報道顯示,華為在鋰離子電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大研究突破,推出業(yè)界首個高溫長壽命石墨烯助力的鋰離子電池。
同時,華為在12月7日發(fā)布了一個預(yù)告海報后,榮耀官方正式宣布本月16號為未來手機(jī)的發(fā)布日期。這部定義為未來的手機(jī),很有可能會是第一部主打高端的榮耀手機(jī)。但劇報道,這部榮耀未來手機(jī)一定會搭載華為最新研發(fā)的超級快充,會不會用到石墨烯技術(shù),就等那天來揭曉了。
什么是石墨烯?
這里我們可以先簡單理解一下石墨烯,這是一種有=由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料??梢哉f是目前世界上最薄最堅硬的材料,此外還有超強(qiáng)的導(dǎo)電性、優(yōu)異的室溫導(dǎo)熱和透光性,結(jié)構(gòu)也相當(dāng)穩(wěn)定。因為這種優(yōu)異的特性,使得石墨烯在微電子、物理、能源材料、化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有不錯的應(yīng)用前景。有可能還可以代替硅材質(zhì),制造出新一代的超級計算機(jī),可以說是新時代的“超級材料”。
而因為石墨烯本身帶有優(yōu)異的導(dǎo)電性能,鋰離子可以在石墨烯表面和電極之間快速大量的穿梭運動,所以就產(chǎn)生了石墨烯電池這個概念。目前來說,真正的石墨烯電池里面的“石墨烯” 也只是用于鋰離子電池的導(dǎo)電添加劑當(dāng)中起作用,能夠極大地提升電池的充電速度,但是對于電池本身的容量并沒有什么提升。也就是說石墨烯即使真的商用了也只是作用于快充技術(shù)上面,并不能提升電池本身的續(xù)航能力。
但是目前石墨烯依舊是屬于科學(xué)實驗室的產(chǎn)物,只能夠極少量地從石墨當(dāng)中提取。所以石墨烯本身的造價就非常昂貴,連大規(guī)模生產(chǎn)都做不到,更別說是在市場上商用了。
石墨烯被譽為新材料之王,坊間稱“除了不能吃,可用于一切領(lǐng)域,一切產(chǎn)品”,科學(xué)家同樣預(yù)言稱石墨烯是“徹底改變21世紀(jì)”的“黑科技”,評價之高可見一斑。華為早在幾年前,便對石墨烯十分看重,并持續(xù)加大投入。
石墨烯基鋰離子電池是個噱頭?
那么是不是說這次華為的石墨烯基鋰離子電池就是個噱頭沒有實用意義?當(dāng)然也并不是如此,華為瓦特實驗室這次是很巧妙地利用了石墨烯高導(dǎo)熱性能來為他們的鋰電池散熱。華為在通稿中就明確表示,這種石墨烯基鋰離子電池主要用于高溫極端的環(huán)境。在高溫下,石墨烯基鋰離子電池的溫升比普通鋰離子電池要低5℃,同時工作環(huán)境極限溫度范圍相比起普通鋰離子電池也提升了10℃,使用壽命從而也是普通鋰離子電池的2 倍。60℃ 高溫循環(huán)充電2000 次,電池容量仍超過70%,在60℃ 的高溫存儲200 天,容量損失也小于13%。
因為鋰離子電池在溫度過高時會讓其容量損失越來越快,而且是不可逆的,所以石墨烯在這種新型鋰離子電池當(dāng)中擔(dān)當(dāng)著最為重要的散熱材質(zhì)。華為認(rèn)為這種新型電池可以應(yīng)用于世界各地高溫區(qū)的蜂窩基站上,提升基站鋰離子電池的使用壽命。以后還有可能應(yīng)用到電動汽車、無人機(jī)等主要依靠電池模組提供動力的設(shè)備上。
成本和物理特性是石墨烯鋰電池的最大制約因素
但這項技術(shù)目前并不適合下放到智能手機(jī)上,首先如上面所說的產(chǎn)量和成本是現(xiàn)在最主要的問題,對于動輒鋪貨上百萬的手機(jī)電池來說肯定不現(xiàn)實。而且石墨烯基鋰離子電池是針對高溫工作環(huán)境制作的,一般而言鋰電池高溫性能好,低溫性能就差,反之亦然。
石墨烯這種“超級材料” 目前對于鋰離子電池行業(yè)的發(fā)展來說可能幫助并不是很大,但是其他領(lǐng)域上,例如:電子元件、能源材料、超級電容器和高速晶體管等都有很大的應(yīng)用前景。當(dāng)然目前受困于成本和產(chǎn)能的問題而無法大規(guī)模生產(chǎn)或者實驗,以后如果可以有一個低廉的量產(chǎn)方案說不定將會給各行業(yè)帶來翻天覆地的變化。
這也引出了一個新的問題,即使石墨烯預(yù)期范圍內(nèi)來能夠為人類帶來的改變并不大,但是各個研究所和大學(xué)仍然趨之若鶩,原因為何大家可以猜測一下。
對于目前石墨烯材料的發(fā)展情況,相關(guān)工作人員表示,石墨烯在現(xiàn)階段并沒有什么產(chǎn)業(yè)化的可行性,主要還是在研發(fā)階段。但是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與研發(fā)投入,或許存在有這般天縱奇才的人,現(xiàn)在誰知道在哪里呢?我們這些看客能做的,也只有等待了。
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