‘壹’ 我们离石墨烯电池时代还有多远
前段时间华为法国分公司在 Twitter 上发了一则消息称,明年上半年发布的华为 P40 系列手机将会使用石墨烯电池。
消息一出,整个网络上掀起了一波石墨烯浪潮,大家纷纷讨论使用石墨烯电池的手机续航如何强大,石墨烯概念股也一片飚红,整个电子行业似乎被打了鸡血,所有人都在期待石墨烯时代的到来。
但几小时后华为官方给热血上头的消费者和投资者泼了一盆冷水:‘之前华为法国官推发布消息有误,P40 并没有搭载石墨烯电池’。虽然被证实是 Fake News ,但石墨烯电池也不是编撰出来的概念名词,而是大部分电池能源公司努力的方向。
从 1884 年第一辆实用的电动 汽车 开始,人们就一直为提高电池容量做不懈努力,但从 科技 树时间线来看,电池技术一直比其他技术的发展更慢。在智能手机出现之后,电池续航时间的不足对使用手机的影响愈发明显,一块充电宝,成了所有手机用户身上的累赘。
为了保障用户的正常使用体验,电池厂商也一直改良锂电池的制作工艺,但电池材料改良的速度远低于其他元件功耗上升的速度。手机厚度/性能/续航成了不可解决的三元悖论,得到其中两项就必须舍弃一项。
提升锂电池能量密度的利器
好在石墨烯材料横空出世,2004 年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验中用胶带从石墨中分离出石墨烯,证实了这种万能材料的存在。他们二人也因此获得了 2010 年诺贝尔物理学奖,可见石墨烯对世界的重要性。
狭义上来说,石墨烯是碳原子以 sp2 杂化轨道呈蜂巢晶格排列构成的单层二维晶体,广义上来说,10 层以内的石墨结构也可称作石墨烯。这种材料是目前已知的世界上最薄的材料,单层厚度仅有 0.34 nm。
它不仅是世界上最坚硬、导热系数最高的材料,也世界上电阻最小的材料,它在常温下电子迁移率超过 15000 cm2/V·s ,是理想的电池材料。
目前石墨烯电池技术有两个大方向,一个是作为阳极镶嵌锂离子,另一种是作为导电剂存在。作为电极材料可以算是传统锂电池的改良版。传统锂电池一直采用多层石墨作为镶嵌结构。如果将石墨分成单层结构(石墨烯),石墨烯作为阳极的锂电池的理论容量将是传统锂电池容量的两倍以上(>744 mAh·g -1)。
对于手机电池来说,这样的电池近乎是梦幻般的存在。试想一下,如果你的手机可以三天一充,手机功能将会发生怎样的变化。
电池快充技术的究极方案
石墨烯对锂电池的重要性还不仅如此,石墨烯作为目前导热率最高的材料,如果使用石墨烯对锂电池进行散热,锂电池的快充速度能再次提升一个台阶。之前在 2015 年的第 56 届日本电池大会上,华为就拿出了使用石墨烯为锂电池散热的技术,展示了 5 分钟即可充满 3000mAh 电池 48% 电量的快充技术成果。
如果将石墨烯散热与石墨烯作为电池正极的技术相结合,锂电池的容量和充电速度将同时获得提升。
2017 年,三星就宣布开发出了采用石墨烯技术的电池。在三星的演示中,这块采用石墨烯技术的手机电池容量提升了 45%,同时还可以做到 12 分钟内充满电,强大的电池性能,让人看到了石墨烯电池在电子产品上的潜力。
电动车续航体验的拯救者
期待石墨烯电池的不仅是手机厂商,还有被续航里程困扰的新能源车企,即使是采用三元锂电池的特斯拉,也无法做到与燃油车媲美的使用体验,但石墨烯可以改变这种尴尬的局面。
2014 年一家名为 Graphenano 的西班牙石墨烯创业公司与科尔瓦多大学合作研究出全球首个石墨烯聚合材料电池,用此电池提供电力的电动车最多能行驶 1000 公里,而其充电时间不到 8 分钟,可见石墨烯对电池容量和充电速度提升有多大。
如果未来电动车都使用 10 分钟就能充满电的石墨烯电池,电动车续航难题将不复存在,快充电站将代替加油站。如果车主下车上个厕所就能充满电,那么电动车将和燃油车一样方便。
仍在产业化路上的技术
不管从哪方面来看,石墨烯为都是锂电池突破的关键所在。但石墨烯作为一种新型的材料,还是太年轻了些。每当人类发现一种新材料,总要按照原理研究—实验室生产—规模化生产—产品这一流程进行。
材料学不同于其他学科,从原理到产品都有漫长实验周期。从目前石墨烯的制造和应用程度来看,石墨烯还处于早期阶段,虽然 2018 年全球石墨烯市场规模已经 2.73 亿美元,年均增速也保持在 40% 的高速增长上,但大部分生产石墨烯的企业都没有掌握大规模量产石墨烯的技术,生产出来的高纯度石墨烯材料售价每克在千元以上。
这样昂贵的材料,最多在实验室研究时才能出现,如果想要商业化,不说技术和产量够不够,光价格恐怕都无人买单。石墨烯这种尚且在产业化前期的技术,恐怕还要三五年才可能出现在电子产品中。
现在嚷嚷着石墨烯马上就改变世界的人,想必也没几个人会信了。
一是现在的技术,二是研发成本都决定了石墨烯电池很难被成熟的使用。
1 石墨烯的特性与现有锂离子电池工业的体系的很多要求是不兼容的,这是近年内的问题。
2 石墨烯材料的本征特性,并没有带来电化学特性上的根本改变,存储机理上的创新等等。也就是说在电化学原理的基础根本上,它不具有颠覆性。如果你说石墨烯能像量子力学一样颠覆牛顿力学的世界,这个个人只能表示有些怀疑。
3 电池不是没有新型待发展技术,锂硫,全固态,钠系等等,随着时间发展有些会更早进入我们的生活。可惜石墨烯从机理上就不是电池的核心部件,真不是,就是个做配角的情况。你说几十年后,我倒是建议先关心锂硫全固态等。所以我不是在拒绝前进,拒绝幻想,只是明显的胡闹和炒作完全不利于一个行业的 健康 发展,这一点相信务实搞石墨烯的人也深有体会。
4 搞过工程的人,肯定要关心经济性,时间性。如果这个技术二三十年后能有前途,现在要克服的问题有很多,那么问题来了,一个几十年后有前途的东西,现在就开始大上特上产能,是否合适,浪费民脂民膏?而且这个的前提是几十年后一定有前途,如果万一没前途呢?当然了,这里指的是电池,没指石墨烯的其它方向。
五年内
永远[捂脸]
‘贰’ 石墨烯电池研制成功了吗
石墨烯电池,利用锂电池在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。
石墨烯不仅可以制成电池,还可以做可折叠屏幕,但是石墨烯的价格昂贵,是黄金的十倍,虽然已经研究出来,但是还没有广泛应用。
‘叁’ 石墨烯超级电池还有多久能民用
自2010年石墨烯材料被发现,同时作者海获得了诺贝尔奖,自此大家对这种新型材料开始关注并收汁。目前石墨烯还没有正式大规模商用,但因为石墨烯材料的特性突出,相比锂电池来说在使用时间、充电速度以及能量你密度强都更强,因此石墨烯电池不管是容量方面还是在寿命方面都是普通锂电池的好几倍,并且成本也只是锂电池的四分之一。尽管石墨烯电池在实验室内的研究很成功,但是因为巨额的产线成本、量产后的品质把控等一系列原因,导致石墨烯电池没有办法在短期取代锂电池。在目前的发展来看,石墨烯电池民用化还是需要一定时间的。
据本人了解,石墨烯自2010年以来,一直备受各界人士关注。除了它本身的科研创新价值,民众更在意它在民用生活中的应用与发展。近日,笔者有幸参加了在上海召开的石墨烯创新大会,在会议过程中,笔者了解到这么多行业精英对于石墨烯民生应用和发展的深度分析。
从原始 社会 发展至今,碳在人类的 社会 活动行为中一直扮演着举足轻重的角色,可以说,碳材料的应用与发展贯穿整个人类 社会 的发展史。而作为其中重要成员的石墨烯,随着科研技术水平的提升,石墨烯在民用生活领域的应用越来越受到关注。
在会议现场,通过化工企业名录,笔者有幸见到一款用石墨烯研发制成的弯折柔性显示器。真的很神奇,也希望石墨烯能够把柔性电子产品引入千家万户。
曼彻斯特大学展出了可调光石墨烯灯泡,为照明技术带来又一次革新。灯泡内有灯丝形状的LED灯,LED灯的外层涂上石墨烯,石墨烯的导电能力强,可减少10%的能耗。据介绍,这种灯泡仍基于LED技术,但经过石墨烯改造后,拥有比LED灯泡更坚固的结构、更低廉的价格、更高的性能和更长的使用寿命。
另外一款有趣产品是适用于可穿戴设备及可见/红外摄像系统的石墨烯光感应器。出于普及感应目的而打造的传感器应当价格便宜,不易察觉,并且可以轻松与各种不同表面结合起来,例如可弯曲塑料、纺织品和玻璃。基于石墨烯的光传感器本身灵活透明,可以与价格低廉的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术相结合,从而为未来可穿戴设备和电子视觉设备提供特有平台。
通过以上这些产品,笔者发现石墨烯在柔性电子产品和传感器等方面有巨大优势和潜力,希望在未来的民用生活领域,尽快完成企业认证,利用石墨烯制成的产品尽快得到突破和应用。
你好,我是一个理工男 科技 爱好者,说起石墨烯,它的出现也有一定的时间了,它让2010年石墨烯材料的发现者获得了诺贝尔奖。
因此这种新型材料开始被大众所熟知。自从获奖后因为产品的特性很突出,相比锂电池在使用时间、充电速度以及能量密度上都更强,所以被认为是下一代电池核心材料,从此也让大部分人开始热切关注此类电池,包括我自己在内,毕竟手机已经是我们的必需品了,所以都想它拥有更好的续航,目前来说,石墨烯只应用于少量新能源 汽车 和军工产品上,因为石墨烯目前依然面临着成本高、研发难度大、量产难度大的一些问题。在本人的了解看来,要成熟投入,起码两年左右,其实离我们也不算远了,所以只需耐心等待它的来临,所以我给的答案是两年左右,希望我的回答能解决你的疑惑。
每次华为发布新品,石墨烯电池都会登上一次热门,这次的P40系列也不意外,在发布之前有媒体就报道称,华为P40 Pro可能会采用石墨烯电池技术,通过这项技术可以实现在电池体积不变的情况下,提高续航能力和充电速度。
媒体表示华为P40 Pro的电池容量有望提升至5500mAh,并支持最高50W快充。但发布会结束后却发现不仅没有用上石墨烯电池,容量都只有4200mAh,居然对比上代产品没有任何的提升,要知道这代产品是支持5G的,功耗也肯定会更高。
虽然传言华为配备石墨烯电池的计划再次落空,但事实上国产石墨烯电池的计划正在有条不紊的筹备着。早在三年前的一次国际展览上,东旭光电就对外展示了石墨烯电池,倍斯特联合做的电路配合,两家企业共同研发出了容量为5000mAh的电池,充满电仅需要15分钟。
另外浙江大学的科学家们用石墨烯膜作为正极材料,也研发出了一种新型的铝-石墨烯电池,关键是 只需要1.1秒就能够充满电 ,就是在你一眨眼的功夫,手机电池可能就充满了,同时这种电池还展现出了超强的寿命和环境抵抗能力。
经实验证明,石墨烯电池能够在低至-40 、高至100 的环境下稳定充放电,充25万次的情况下还可以保持91%的电池容量,远超现在的锂电池寿命, 如果每天充电10次,这款石墨烯电池也能存活70年之久。
当然这些夸张的数据目前还只是停留在实验室阶段,实际商用时间可能要等到猴年马月。那么石墨烯电池就遥遥无望了吗?事实上华为手机经常传出石墨烯电池是有原因的,因为早在2016年华为就展示过自己的石墨烯电池。
华为2012实验室下属的瓦特实验室,就专门聚焦于新能源的开。只是受限于制备工艺和成本问题, 华为并没有明确表示该技术将应用于手机上,短期来看也很难实现商用。 至于媒体报道的消息显然是有些捕风捉影,不负责任的。
另一家国产手机厂商小米也同样在布局石墨烯相关产业链,从事化学石墨烯导热膜生产和研发的 广东墨睿 科技 有限公司,最近就获得了小米领投的数千万元A轮融资, 未来有可能在电池领域有所突破,值得期待。
总之现在的石墨烯电池实现完全的商用还是存在巨大困难的,阻碍这种材料普及的因素很多,可量产性和成本是最主要的原因,虽然厂商们都在积极研发,但更多的还是处于实验室测试阶段,未来何时能够商用还是一个问号!
石墨烯的合成方法主要有两种:机械方法和化学方法。机械方法包括微机械分离法、取向附生法和加热SiC的方法;化学方法是化学还原法与化学解理法。由于现时制造成本还很高,暂时难以普及。一旦合成上有新突破,那可以算得上技术爆炸了,石墨烯的普及将为时不远。
至于合成方法什么时候有突破?
还是未知数吧,民用普及的话乐观一点也要5年吧
据本人了解,石墨烯自2010年以来,一直备受各界人士关注。除了它本身的科研创新价值,民众更在意它在民用生活中的应用与发展。近日,笔者有幸参加了在上海召开的石墨烯创新大会,在会议过程中,笔者了解到这么多行业精英对于石墨烯民生应用和发展的深度分析。
从原始 社会 发展至今,碳在人类的 社会 活动行为中一直扮演着举足轻重的角色,可以说,碳材料的应用与发展贯穿整个人类 社会 的发展史。而作为其中重要成员的石墨烯,随着科研技术水平的提升,石墨烯在民用生活领域的应用越来越受到关注。
在会议现场,通过化工企业名录,笔者有幸见到一款用石墨烯研发制成的弯折柔性显示器。真的很神奇,也希望石墨烯能够把柔性电子产品引入千家万户。
曼彻斯特大学展出了可调光石墨烯灯泡,为照明技术带来又一次革新。灯泡内有灯丝形状的LED灯,LED灯的外层涂上石墨烯,石墨烯的导电能力强,可减少10%的能耗。据介绍,这种灯泡仍基于LED技术,但经过石墨烯改造后,拥有比LED灯泡更坚固的结构、更低廉的价格、更高的性能和更长的使用寿命。
另外一款有趣产品是适用于可穿戴设备及可见/红外摄像系统的石墨烯光感应器。出于普及感应目的而打造的传感器应当价格便宜,不易察觉,并且可以轻松与各种不同表面结合起来,例如可弯曲塑料、纺织品和玻璃。基于石墨烯的光传感器本身灵活透明,可以与价格低廉的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术相结合,从而为未来可穿戴设备和电子视觉设备提供特有平台。
通过以上这些产品,笔者发现石墨烯在柔性电子产品和传感器等方面有巨大优势和潜力,希望在未来的民用生活领域,尽快完成企业认证,利用石墨烯制成的产品尽快得到突破和应用。
香港生产的石墨烯电池 汽车 己在最后试车阶段了,二汽也在试车阶段。国家目前控制研发石墨烯 汽车 ,是怕传统车企倒的太快失业人数巨增,带来 社会 不安定!等到车企整合后会马上生产,搞倒西方车企。
石墨烯现在民用不现实,成本贵 科技 还需要提高,
现在虽然在实验室中弄出样品了,但离市场至少还有二十多年的路要走,也许它也上不了市场。
中国真心强大!按照“中国速度”,相信一定不会太久!不敢说二三年!但是很有可能十年内一定能普及民用!
‘肆’ 石墨烯材料被发现后关注度不断,石墨烯超级电池还有多久能民用
我们骑过电动车的人都知道,很多电动车的电瓶都是石墨烯的材料。石墨烯在某种程度上已经广泛应用于人们的生活领域。但是石墨烯的技术具有不可控性。因为从石墨烯的应用来说,主要用途就是电热光以及其他领域。很多企业都在着手研发石墨烯,却没有见到后续的产品问世或者投入使用。
目前由于巨额的产线成本,量产后的品质把控等一系列原因,导致石墨烯电池没有办法在短期内取代锂电池。但是石墨烯材料的优势和未来的广泛的市场价值,促使人们都在竞相研究石墨烯材料。石墨烯超级电池的广泛使用应该不会太久了。
‘伍’ 石墨烯手机电池还有多久能商用
锂电池发展到现在已经遇到瓶颈,市场和消费者都渴望寻找更好的替代品。而前几年出现的石墨烯材料,用于电池方向能获得比传统锂电池更好的性能。石墨烯电池会取代锂电池吗?石墨烯手机电池还有多久能商用?
先了解下石墨烯电池相关:
2010年石墨烯材料的发现者获得了诺贝尔奖,因此这种新型材料开始被大众所熟知。石墨烯虽然还没有正式大规模商用,但是因为产品的特性很突出,相比锂电池来说在使用时间、充电速度以及能量密度上都更强,而被认为是下一代电池核心材料。具体来说,用石墨烯聚合材料做成的电池,能量密度是市面上锂电池的3倍以上,使用寿命是传统锂电池的2倍,充电速度也远远快于普通锂电池。具备非常强的导电性、导热性、极高的硬度、极强的韧性。
而现在的锂电池,虽然是许多数码产品和 汽车 的主要电池,但是在续航性能上已经开始有些吃紧,跟不上市场和消费者的需求。以智能手机来说,一款旗舰手机搭载的锂电池容量在3500mAh左右,重度使用下很难做到一天续航。
锂电池并不是没有升级,这些年小幅度的升级被手机芯片性能提升带来的功耗抵消。
石墨烯电池的原理和优势
石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量地穿梭、运动,开发出的一种全新电池。可以让电池容量增加50%左右,哪怕是在60摄氏度的高温环境下仍然可以正常工作。充电速度更快,石墨烯甚至十几分钟就可以充满电,续航能力得到极大的提升。
比起普通的锂电池,石墨烯电池不管是容量方面还是在寿命方面都是普通锂电池的好几倍,然而成本却只是锂电池的四分之一。同样容量的石墨烯电池重量也仅仅是锂电池的一半。
除了手机电池,石墨烯还有望改变目前新能源 汽车 市场普遍存在的续航焦虑。
目前新能源 汽车 ,大部分都是电动 汽车 。但是电动 汽车 最大的问题就是续航和充电问题,目前业内做的比较好的特斯拉也仅仅能达到几百公里的理论续航,无法和汽油车相比。在城市拥堵的道路和低温环境等场景,新能源 汽车 续航甚至比不上加油 汽车 。石墨烯电池的出现,就能有很大的改善。
石墨烯电池的优点非常明显,仅仅看优点的话完全可以取代目前的锂电池。
石墨烯电池那么强大,那么为什么还没有出现取代锂电池呢?
原因在于,石墨烯目前依然面临着成本高、研发难度大、量产难度大的一些问题。锂电池虽然续航上不尽人意,但是经过这么多年成熟的发展已经可以大规模、低成本的应用在许多领域。而石墨烯即便在实验室内成功研发,因巨额的产线成本、量产后的品质把控等等一系列原因,都没有办法在短期取代锂电池。
2008年来,随着是手机市场的爆炸式增长,使得手机电池受到业内各方的普遍关注。目前,手机电池已经发展了三代,各方正在积极研制第四代手机电池,最典型当属石墨烯电池,它有望成为下一代手机电池。
第一代镍镉电池,机身的一半被电池所占据,电池重量占到整机的三分之二左右。最显着缺点就是体积大、重量重、携带不便。
第二代镍金属氢电池,又称“环保电池”。它的电量储备是镍镉电池的1.3-1.5倍。
第三代锂离子电池,现在普遍使用的就是这款,较之前两款,锂离子电池具有能量密度高、重量更轻。
实验结果显示,以石墨烯为基础的新型耐高温技术可将锂离子电池上限使用温度提高10℃,寿命是普通锂电池的2倍,充电时达到秒级,可以彻底改变现有生活方式。石墨烯电池虽有多种优势,但是眼下存在商用开发资金不足和使用成本高居不下的问题,石墨烯电池也只是达到概念机阶段,要想达到商用阶段还有很长路要走,保守估计还要五年左右时间。
手机发展至今日,锂电池早已不能满足大家对电池的需求,轻薄的手机机身内也无法容纳下更大容量的锂电池,这也是市面上大多数智能手机电池容量只能维持在3000mAh左右的原因。
而作为大家目前比较期待的手机电池替代材料——石墨烯聚合材料电池,能量密度是市面上锂电池的3倍以上,其使用寿命是传统锂电池的2倍,充电速度也远远快于普通锂电池。具备非常强的导电性、导热性、极高的硬度、极强的韧性。
换句话说,如果我们手机中的电池不是锂电池,而是石墨烯聚合材料电池,那么在同样的机身空间内,其容量可从锂电池的3000mAh至少提升至10000mAh,而且你还可以在短短几分钟内完成它的充电,其能量衰减率还远低于锂电池。
虽然石墨烯电池倍受期待,但是真正的高纯度石墨烯电池目前还只存在于实验室当中, 高纯度的石墨烯电池其生产制作工艺、内部构造,与锂电池完全不同。
即便在实验室内成功研发,因巨额的产线成本、量产后的品质把控,与其相关的电源电路管理等等,这些对于厂家来说,都是需要解决的问题。目前依然面临着成本高、研发难度大、量产难度大的一些问题。 而从现状来看,这些都没有得到解决,还无法在短时间内商用。
不过现在已经有一些基于石墨烯材料的锂电池面世。这种电池其本质上还是锂电池,在电池中掺杂了石墨烯材料或是使用石墨烯电极,使其具备更好的散热性、导电性,具备更快的充电速度。
不过三星等很多智能手机品牌,也已经在研发石墨烯电池技术,据悉产品会在2020年前后与大家见面,大家期待吗?
不可以商用 原因是 多数人都不换手机了
根本无法控制制造工艺,单层石墨烯特性清楚明确,但是怎么能造出多层有序且保持石墨烯特性的主材呢?! 难!未来几十年也做不到!
‘陆’ 石墨烯超级电池还有多久能民用
很快。因为现在的科技发展十分迅速,新发明应用于民间的速度很快,所以我觉得很快就能民用。
‘柒’ 获工信部点赞!石墨烯电池技术还远吗
当下急需突破的电子技术是什么?
不少人会说是电池。马克思的私人卫星已经上天了,但直到现在,我们的手机还是要一天一充甚至一天多充(频繁到一天三充的可以换looda家电池了),电动车也只能跑几百公里。电池技术的革命已经被市场期待已久。而石墨烯,作为一个可能的技术,近年来能得到广泛的关注和持续的讨论,也就不足为奇了。
近日工信部还点名表扬了华为的石墨烯散热技术,称该技术以石墨烯为原料,采用多层石墨烯堆叠而成的高定向导热膜,具有机械性能好、导热系数高、质量轻、材料薄、柔韧性好等特点,有望迅速扩大在电子设备散热方案中的应用。
2020年,石墨烯在手机应用上又有了进展?
石墨烯是快充的超级解决方案
在了解石墨烯技术在手机上的进展前,我们先来复习一下为什么石墨烯材料对手机应用来说非常有吸引力。
实际上,石墨烯对手机而言的魅力在于“电力十足”。looda此前的文章说过,解决当前的续航有两个方向,一是更换比锂更高能量电池材料;而是大力发展快充,提高锂电池的充电速度。而石墨烯有望从这两个方面全面提升手机续航。
首先在能量上,石墨烯不仅是世界上最坚硬、导热系数最高的材料,也世界上电阻最小的材料, 它在常温下电子迁移率超过 15000 cm2/V·s ,是理想的电池材料 。
目前石墨烯电池技术有两个大方向,一个是作为阳极镶嵌锂离子,另一种是作为导电剂存在。作为电极材料可以算是传统锂电池的改良版。传统锂电池一直采用多层石墨作为镶嵌结构。如果将石墨分成单层结构(石墨烯),石墨烯作为阳极的锂电池的理论容量将是传统锂电池容量的两倍以上(>744 mAh·g -1)。
除了直接作为电池材料,石墨烯还有一个重要的特性对快充极有帮助,那就是散热性好。在锂电池还作为主要材料的当下,石墨烯作为目前导热率最高的材料,如果使用石墨烯对锂电池进行散热,缓解了散热问题的锂电池的快充速度能再次提升一个台阶。之前在 2015 年的第 56 届日本电池大会上,华为就拿出了使用石墨烯为锂电池散热的技术,展示了 5 分钟即可充满 3000mAh 电池 48% 电量的快充技术成果。
近年来华为也确实是在采用这种方式在发展石墨烯技术,华为已经先后将石墨烯薄膜用作消费电子设备散热系统应用在华为2018年发布的Mate20X和2020年发布的国内首款5G平板华为MatePadPro5G中。本次工信部点赞的就是这个技术。
而如果结合石墨烯在能量和散热性优势,将石墨烯散热与石墨烯作为电池正极的技术相结合,锂电池的容量和充电速度将同时获得提升。 2017 年,另一个石墨烯技术研究大户——三星就宣布开发出了采用石墨烯技术的电池。在三星的演示中,这块采用石墨烯技术的手机电池容量提升了 45%,同时还可以做到 12 分钟内充满电,强大的电池性能,让人看到了石墨烯电池在电子产品上的潜力。
应用有进展,但仍在产业化路上的技术
从材料属性来看,石墨烯为不愧是电池续航技术的突破关键。但电池作为一种普遍的使用技术,锂作为一款成熟的电池技术近年来都还在动不动闹爆炸,从安全方面考虑,新材料的研发应用总要按照原理研究—实验室生产—规模化生产—产品这一流程进行。石墨烯作为一款2004年才成功分离出的新材料,毕竟还是太年轻了。
2020年即将过去一半,从石墨烯的制造和应用程度来看,石墨烯还处于早期阶段。虽然 2018 年全球石墨烯市场规模已经 2.73 亿美元,年均增速也保持在 40% 的高速增长上,但大部分生产石墨烯的企业都没有掌握大规模量产石墨烯的技术,生产出来的高纯度石墨烯材料售价每克在千元以上。
且相关的生产企业盈利艰难,据《2018-2019中国石墨烯发展年度报告》显示,2018年我国石墨烯产业规模约 111 亿 元,同比增长58%,相关企业数量超过了 7300 家,其中有五家上市企业,但总体经营状况不乐观,仅第六元素 2019 上半年净利润大幅增长,成为其中唯一实现盈利上市企业。
looda小结
‘捌’ 石墨烯电池到底是一种什么电池
石墨烯电池是一种电池,由美国俄亥俄州的Nanotek仪器公司利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性开发而来。
电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛,而电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段,石墨烯储能设备的研制成功后,若能批量生产,则将为电池产业乃至电动车产业带来新的变革。
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优点:
1、该新型石墨烯超级电容器体积轻巧、不易燃也不易爆,可采用低成本制备,实现规模生产。
2、因性能较铅酸、镍氢等电池有明显的竞争优势,且在快速充放方面又远远优于锂电池,因此该“超级电池”可广泛应用于现有混合电动汽车、大功率输出设备的更新换代。
3、储电量是目前市场最好产品的三倍。一个锂离子电池(以最先进的为准)的比能量数值为180wh/kg,而一个石墨烯电池的比能量则超过600whkg。
以上内容参考:网络-石墨烯电池
‘玖’ 石墨烯电池在各种方面都很强,多久才会普及呢
日常生活中见得最多的就是锂离子电池,之所以叫锂离子电池,是因为电池中的“锂”全部是以离子的形式存在的,不论是在正负极还是电解质中都是如此。如果在电池内部传输“电荷”的离子是钠,则为钠离子电池。根据这样的定义,请问石墨烯电池是不是应该是石墨烯在电池中作为离子运输电荷呢?所以这一概念显然是错误的!“石墨烯电池”显然是商业炒作导致的一个大错误,是基本概念和原理上的错误!若想详细了解,中科院物理所账号上有专门的文章详细介绍,我就不再赘述了。
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2015-04-17
市场不是问题,技术是关键,而真正的关键是石墨烯与金属氧化物结构组合能否达到最佳效能。我不知道什么时候可以普及,但我订出的时间在半n内做出行动电源、一n内作出 3C 电池的技术。但是否可以普及就不纯粹是技术面,应该会经过市场验证再修订某些规格,倒过来就会修改某些配方。所以,乐观来看应该不会超过二n。
‘拾’ 石墨烯电池还需要多久才能被商用
2010年石墨烯材料的发现者获得了诺贝尔奖,因此这种新型材料开始被大众所熟知。石墨烯虽然还没有正式大规模商用,但是因为产品的特性很突出,相比锂电池来说在使用时间、充电速度以及能量密度上都更强,而被认为是下一代电池核心材料。具体来说,用石墨烯聚合材料做成的电池,能量密度是市面上锂电池的3倍以上,使用寿命是传统锂电池的2倍,充电速度也远远快于普通锂电池。具备非常强的导电性、导热性、极高的硬度、极强的韧性
比起普通的锂电池,石墨烯电池不管是容量方面还是在寿命方面都是普通锂电池的好几倍,然而成本却只是锂电池的四分之一。同样容量的石墨烯电池重量也仅仅是锂电池的一半。
除了手机电池,石墨烯还有望改变目前新能源汽车市场普遍存在的续航焦虑。
目前新能源汽车,大部分都是电动汽车。但是电动汽车最大的问题就是续航和充电问题,目前业内做的比较好的特斯拉也仅仅能达到几百公里的理论续航,无法和汽油车相比。在城市拥堵的道路和低温环境等场景,新能源汽车续航甚至比不上加油汽车。石墨烯电池的出现,就能有很大的改善。
石墨烯电池那么强大,那么为什么还没有出现取代锂电池呢?
原因在于,石墨烯目前依然面临着成本高、研发难度大、量产难度大的一些问题。锂电池虽然续航上不尽人意,但是经过这么多年成熟的发展已经可以大规模、低成本的应用在许多领域。而石墨烯即便在实验室内成功研发,因巨额的产线成本、量产后的品质把控等等一系列原因,都没有办法在短期取代锂电池。