石墨烯電池因為和華為P40有關聯又一次火了,緣由是媒體報道華為P40將採用石墨烯電池並且華為海外官方還轉發了相關的資訊。然而還未等更多的資訊披露,華為法國官方很快刪除了這條推文,並表示僅僅是謠言,非官方資訊。事實上,關於石墨烯電池的資訊每年都會出現好幾次;不僅是華為,蘋果和三星也曾經被報道會採用石墨烯電池。
石墨烯材料在底層技術上,確實比傳統材料有更多的優勢。
電子在石墨烯中的運動速度極快,能達到光速的 1/300,遠遠超過在一般導體中的運動速度。同時,石墨烯的電阻率只有 10^-6 歐姆·釐米,遠低於銅或銀是世界上電阻率最小、導電性最佳的物質。
石墨烯還具有高傳導性、高比表面積。3 克石墨烯的比表面積和足球場大小相當,將其用於電極材料上,特殊的中孔結構可使電解液離子快速移動至石墨烯表面,利用比面積儲存電荷,可在新能源領域如超級電容器、鋰離子電池等方面發揮重要作用。
不得不說,單純看石墨烯材料似乎能夠看到未來電池技術的突破。
智慧手機電池發展歷程,經歷過(鎳鎘電池)鎳氫電池向鋰電池的轉換,當前裝置中大部分都是採用鋰電池。鎳氫電池具有記憶效應導致不僅耗時長,而且還需要在充電前將電池進行放電;鋰電池就完全沒有這些問題,並且鋰電池具有電壓高,電池能量密度大等特性,輕鬆實現小電池,大容量。
鋰電池雖好,但是也遇到了發展瓶頸。智慧手機廠商不斷壓縮手機內部空間;晶片廠商壓榨電池效能,鋰電池已經有些跟不上需求。而石墨烯電池似乎是一個不錯的解決方案,更快充電更高密度。
石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出的一種新能源電池。Nanotek儀器公司利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出一種新的電池。這種新的電池可把數小時的充電時間壓縮至短短不到一分鐘,如果規模化量產那麼電池的充電時間將大大縮短,續航時間也因此而延長。
為啥石墨烯電池那麼難?
石墨烯目前成本居高不下,高純石墨烯每克在 1000 元以上,高導電石墨烯價格在每克 600 元左右,不具備商用價值。以智慧手機過億的基數,石墨烯電池相比鋰電池成本實在是太貴了,很難實現規模化量產。
同時,石墨烯材料應用在電池上有兩個方向,一是導電劑,二是做電極嵌鋰材料。但這兩個方向,都還沒走出實驗室環境,也就沒有辦法大規模量產。
石墨烯只有一層原子,特別容易受到表面汙染的影響。而矽汙染讓石墨烯效能表現不夠穩定,因而很難建立起一種工業標準來規範石墨烯的效能指標。而沒有效能指標想要標準化規模化就更不容易了。