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手機石墨烯電池研究成功了嗎,什麽時候能大規模用於手機?

去年12月份華為法國分公司在 Twitter 上發了壹則消息稱,明年上半年發布的華為 P40 系列手機將會使用石墨烯電池。

消息壹出,整個網絡上掀起了壹波石墨烯浪潮,大家紛紛討論使用石墨烯電池的手機續航如何強大,石墨烯概念股也壹片飈紅,整個電子行業似乎被打了雞血,所有人都在期待石墨烯時代的到來。

但幾小時後華為官方給熱血上頭的消費者和投資者潑了壹盆冷水:「之前華為法國官推發布消息有誤,P40 並沒有搭載石墨烯電池」。雖然被證實是 Fake News ,但石墨烯電池也不是編撰出來的概念名詞,而是大部分電池能源公司努力的方向。

石墨烯作為目前導熱率最高的材料,如果使用石墨烯對鋰電池進行散熱,鋰電池的快充速度能再次提升壹個臺階。之前在 2015 年的第 56 屆日本電池大會上,華為就拿出了使用石墨烯為鋰電池散熱的技術,展示了 5 分鐘即可充滿 3000mAh 電池 48% 電量的快充技術成果。

如果將石墨烯散熱與石墨烯作為電池正極的技術相結合,鋰電池的容量和充電速度將同時獲得提升。

2017 年,三星就宣布開發出了采用石墨烯技術的電池。在三星的演示中,這塊采用石墨烯技術的手機電池容量提升了 45%,同時還可以做到 12 分鐘內充滿電,強大的電池性能,讓人看到了石墨烯電池在電子產品上的潛力。

不管從哪方面來看,石墨烯為都是鋰電池突破的關鍵所在。但石墨烯作為壹種新型的材料,還是太年輕了些。每當人類發現壹種新材料,總要按照原理研究—實驗室生產—規模化生產—產品這壹流程進行。

材料學不同於其他學科,從原理到產品都有漫長實驗周期。從目前石墨烯的制造和應用程度來看,石墨烯還處於早期階段,雖然 2018 年全球石墨烯市場規模已經 2.73 億美元,年均增速也保持在 40% 的高速增長上,但大部分生產石墨烯的企業都沒有掌握大規模量產石墨烯的技術,生產出來的高純度石墨烯材料售價每克在千元以上。

這樣昂貴的材料,最多在實驗室研究時才能出現,如果想要商業化,不說技術和產量夠不夠,光價格恐怕都無人買單。石墨烯這種尚且在產業化前期的技術,恐怕還要三五年才可能出現在電子產品中。

現在嚷嚷著石墨烯馬上就改變世界的人,想必也沒幾個人會信了。

不管從哪方面來看,石墨烯為都是鋰電池突破的關鍵所在。但石墨烯作為壹種新型的材料,還是太年輕了些。每當人類發現壹種新材料,總要按照原理研究—實驗室生產—規模化生產—產品這壹流程進行。

材料學不同於其他學科,從原理到產品都有漫長實驗周期。從目前石墨烯的制造和應用程度來看,石墨烯還處於早期階段,雖然 2018 年全球石墨烯市場規模已經 2.73 億美元,年均增速也保持在 40% 的高速增長上,但大部分生產石墨烯的企業都沒有掌握大規模量產石墨烯的技術,生產出來的高純度石墨烯材料售價每克在千元以上。

這樣昂貴的材料,最多在實驗室研究時才能出現,如果想要商業化,不說技術和產量夠不夠,光價格恐怕都無人買單。石墨烯這種尚且在產業化前期的技術,恐怕還要三五年才可能出現在電子產品中。

現在嚷嚷著石墨烯馬上就改變世界的人,想必也沒幾個人會信了。

石墨烯電池實際上是用在電池散熱的,跟電池本身又有多少關系?

手機發展至今日,普通的鋰電池早已不能滿足大家都需求,而輕薄手機機身內部也不能容納下更大容量的鋰電池,所以現在各大廠商都在大力發展石墨烯電池技術。

當今時代的手機鋰電池基本都維持都在3000毫安左右,正常使用壹天就差不多沒電了,就算配備有無限充電和超級快充,充電速率也遠遠比不上石墨烯電池。

而作為大家未來比較期待的手機電池替代材料——石墨烯聚合材料電池,其能量密度是市面上鋰電池的3倍以上,而且使用壽命也是普通鋰電池的2倍左右,具備強導電,強導熱,高硬度,高韌性的特點。

換句話來說,如果我們手機裏的電池是石墨烯聚合材料電池,那麽在相同的機身容量內,電池容量能夠從3000毫安至少提升至10000毫安,而且充電速度也能提升至短短幾分鐘。

但是現在石墨烯電池僅僅只存在於實驗室中,並且高純度的石墨烯電池的生產工藝和內部構造難度遠遠高於普通鋰電池。即使在實驗室中研制成功,但想要量產還是面臨巨額的產品線成本,量產中的品控問題,原材料成本過高的難題需要人們去解決,所以石墨烯電池在短時間內很難實現商用。

不過現在已經有壹些基於石墨烯材料的鋰電池面世。這種電池本質上還是鋰電池,但是因其在其中摻雜了石墨烯材料,所以使得這種電池具備更好的散熱性,導電性,並且還具備更快的充電速度。

據悉石墨烯電池會在2021年前後與大家見面,大家期待嗎?

近年來,智能手機的發展日新月異,智能手機在顯示尺寸、外形尺寸和相機方面發生了很大變化。但在電池方面沒有重大變化,雖然充電速度有所提高,電池容量也有所增加,但是還沒有實現任何重大變革。早在2017年底,三星就獲得了基於石墨烯的電池解決方案的專利,根據Sam Mobile的壹份報告,這家韓國巨頭可能很快會用石墨烯替代鋰離子電池。令人驚訝的是,只需插入智能手機5分鐘,即可全天使用。石墨烯球材料將使電池容量增加45%。充電速度也會提高5倍。通常,鋰離子電池需要壹個多小時才能完全充電,石墨烯電池僅需要5分鐘。而且盡管充電速度更快,但電池的老化速度不會受影響。

石墨烯是緊密結合成六邊形或蜂窩狀結構的碳原子組成。使石墨烯如此獨特的原因在於,該結構僅壹個原子層厚,實質上使石墨烯片二維化。這種2D結構產生了非常有趣的特性,包括出色的導電性和導熱性,高柔韌性,高強度和低重量。我們特別感興趣的是導電性和導熱性,它實際上優於銅(導電性最高的金屬元素)。

(1)超級電容器可以使電池壽命更長、容量更大,並且幾乎可以立即充電

石墨烯作為電池的理想用途是作為“超級電容器”。超級電容器可以像傳統電池壹樣存儲電流,但是可以快速地進行充電和放電。鋰離子每千克最多可存儲180Wh能量,而石墨烯每千克最多可存儲1,000Wh。

(2)石墨烯比鋰離子電池具有更高的電導率。這允許更快的充電單元也能夠提供很高的電流。

(2)石墨烯電池也比當今的鋰離子電池更輕,更薄。

(3)石墨烯更安全。盡管鋰離子電池具有良好的安全記錄,但還是發生過涉及有缺陷產品的重大事件。過熱,過度充電和刺穿會導致鋰離子電池化學失衡失控,從而引起火災。石墨烯更加穩定,靈活和堅固,並且對此類問題更具彈性。

(1)領先公司Vorbeck Technologies實現了,如何從碳中生成石墨烯。

(2)三星電子已開發出使用石墨烯的核心電池技術,以使鋰離子電池使用壽命更長,充電更快,這是批量生產的潛在行業裏程碑。

(3)華為發布了壹種新的石墨烯增強型鋰離子電池,該電池可在更高溫度下保持功能,並提供更長的工作時間。

(4)美國的Vorbeck Materials發布了壹種表帶,這是壹種輕巧的柔性電源,可以連接到任何現有的袋式表帶上,以實現移動充電站。該產品重450克,提供7200 mAh電量,可能是世界上第壹個石墨烯增強電池。

(5)特斯拉也在考慮,使用石墨烯電池替代現有的鋰電池,在最新款的電動車上裝備。

石墨烯被認為是未來最具潛力的材料之壹,石墨烯電池的應用將幫助改變智能手機行業,當前的生產成本比較高,商業化還有很長壹段路要走,但它對於未來的智能手機,穿戴設備,電動 汽車 等極具誘惑力。

這是壹個行業轉型新技術,無可避免的必由之路,這是壹個值得關註技術點,有著光明的前景。

以上是我的淺薄之見,歡迎指正,謝謝!

淘寶多的是

成本很高,暫時無法在手機上使用,等吧,電池技術壹直無法得到突破,而手機性能越來越好,同時耗電增加,對電池優化也要求更高

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