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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(chǎng)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(guò)程中受益。然而,杉杉股份對(duì)此回應(yīng), 上述傳聞不實(shí),杉杉股份與華為在石墨烯領(lǐng)域并沒(méi)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(bào)道。報(bào)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(gè)高溫長(zhǎng)壽命石墨烯助力的鋰離子電池。
同時(shí),華為在12月7日發(fā)布了一個(gè)預(yù)告海報(bào)后,榮耀官方正式宣布本月16號(hào)為未來(lái)手機(jī)的發(fā)布日期。這部定義為未來(lái)的手機(jī),很有可能會(huì)是第一部主打高端的榮耀手機(jī)。但劇報(bào)道,這部榮耀未來(lái)手機(jī)一定會(huì)搭載華為最新研發(fā)的超級(jí)快充,會(huì)不會(huì)用到石墨烯技術(shù),就等那天來(lái)揭曉了。 什么是石墨烯? 這里我們可以先簡(jiǎn)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(shuō)是目前世界上最薄最堅(jiān)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?yàn)檫@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(cuò)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(jí)計(jì)算機(jī),可以說(shuō)是新時(shí)代的“超級(jí)材料”。
而因?yàn)槭┍旧韼в袃?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(yùn)動(dòng),所以就產(chǎn)生了石墨烯電池這個(gè)概念。目前來(lái)說(shuō),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(duì)于電池本身的容量并沒(méi)有什么提升。也就是說(shuō)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(shí)驗(yàn)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(jià)就非常昂貴,連大規(guī)模生產(chǎn)都做不到,更別說(shuō)是在市場(chǎng)上商用了。
石墨烯被譽(yù)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(píng)價(jià)之高可見(jiàn)一斑。華為早在幾年前,便對(duì)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(gè)噱頭? 那么是不是說(shuō)這次華為的石墨烯基鋰離子電池就是個(gè)噱頭沒(méi)有實(shí)用意義?當(dāng)然也并不是如此,華為瓦特實(shí)驗(yàn)室這次是很巧妙地利用了石墨烯高導(dǎo)熱性能來(lái)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(shí)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(guò)70%,在60℃ 的高溫存儲(chǔ)200 天,容量損失也小于13%。
因?yàn)殇囯x子電池在溫度過(guò)高時(shí)會(huì)讓其容量損失越來(lái)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(dòng)汽車、無(wú)人機(jī)等主要依靠電池模組提供動(dòng)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(xiàng)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(shuō)的產(chǎn)量和成本是現(xiàn)在最主要的問(wèn)題,對(duì)于動(dòng)輒鋪貨上百萬(wàn)的手機(jī)電池來(lái)說(shuō)肯定不現(xiàn)實(shí)。而且石墨烯基鋰離子電池是針對(duì)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(jí)材料” 目前對(duì)于鋰離子電池行業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)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(jí)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(wèn)題而無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)或者實(shí)驗(yàn),以后如果可以有一個(gè)低廉的量產(chǎn)方案說(shuō)不定將會(huì)給各行業(yè)帶來(lái)翻天覆地的變化。
這也引出了一個(gè)新的問(wèn)題,即使石墨烯預(yù)期范圍內(nèi)來(lái)能夠?yàn)槿祟悗?lái)的改變并不大,但是各個(gè)研究所和大學(xué)仍然趨之若鶩,原因?yàn)楹未蠹铱梢圆聹y(cè)一下?!?/span>
對(duì)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(méi)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(shuí)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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來(lái)自: 長(zhǎng)沙7喜 > 《科技科普》