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华为石墨烯基锂离子电池 噱头还是技术革命?

http://www.ec.hc360.com2016年12月06日10:26 来源:威锋网T|T

    近来有关华为的一则“石墨烯基锂离子电池”的公众号文章再一次点燃了朋友圈的爱国情操,吸引了众多爱国人士的热情转发,阅读量轻轻松松就超过了10万大关。不过在爱国热情之下,我们还是应该要保持理性,求知事实。前些天,华为中央研究院瓦特实验室这次在第57届日本电池大会上正式发布了石墨烯基锂离子电池。虽然这款新型电池的名字上加入了“石墨烯”,但它实质上还是属于锂离子电池。

    这些新闻通稿中的华为瓦特实验室首席科学家李阳兴博士就明确表示,这种石墨烯基锂离子电池技术的突破主要为:在电解液中加入特殊添加剂,去除痕量水、避免电解液高温分解。在电池正极中选用改性的大单晶三元材料,提高热稳定性。采用新型材料石墨烯,实现锂离子电池与环境间的高效散热。

    上面的解析就已经明确指出了,石墨烯基锂离子电池里面的“石墨烯”仅用于提升锂离子电池散热效果。而电池电极上也并没有使用石墨烯材料提高导电性,更没有直接使用石墨烯材质制作电池主体。

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    但是一些公众号和科技媒体可能出于蹭热度或者某些利益原因,却以“石墨烯”为切入点,胡编乱造出“华为正式发布石墨烯电池”或者“华为开启石墨烯商用时代”之类的言论,极大地误导了一般读者。

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    为此还引发了一些非常尴尬的事情,中科院前几天通过其官方微博发表了一些双层石墨烯的研究进展探讨发展方向,却被不明真相的网友质疑研究价值。随后中科院通过转发微博回答了这名网友,这名网友会说出“华为石墨烯电池已经商用”的言论,大抵就是被这些公众号和科技媒体所误导的。

微博截图

微博截图

    这里我们可以先简单理解一下石墨烯,这是一种有=由碳原子构成的单层片状结构的新材料。可以说是目前世界上最薄最坚硬的材料,此外还有超强的导电性、优异的室温导热和透光性,结构也相当稳定。因为这种优异的特性,使得石墨烯在微电子、物理、能源材料、化学和生物医学等领域都有不错的应用前景。有可能还可以代替硅材质,制造出新一代的超级计算机,可以说是新时代的“超级材料”。

示意图

示意图

    而因为石墨烯本身带有优异的导电性能,锂离子可以在石墨烯表面和电极之间快速大量的穿梭运动,所以就产生了石墨烯电池这个概念。目前来说,真正的石墨烯电池里面的“石墨烯”也只是用于锂离子电池的导电添加剂当中起作用,能够极大地提升电池的充电速度,但是对于电池本身的容量并没有什么提升。也就是说石墨烯即使真的商用了也只是作用于快充技术上面,并不能提升电池本身的续航能力。

    但是目前石墨烯依旧是属于科学实验室的产物,只能够极少量地从石墨当中提取。所以石墨烯本身的造价就非常昂贵,连大规模生产都做不到,更别说是在市场上商用了。

    那么是不是说这次华为的石墨烯基锂离子电池就是个噱头没有实用意义?当然也并不是如此,华为瓦特实验室这次是很巧妙地利用了石墨烯高导热性能来为他们的锂电池散热。华为在通稿中就明确表示,这种石墨烯基锂离子电池主要用于高温极端的环境。在高温下,石墨烯基锂离子电池的温升比普通锂离子电池要低5℃,同时工作环境极限温度范围相比起普通锂离子电池也提升了10℃,使用寿命从而也是普通锂离子电池的2倍。60℃高温循环充电2000次,电池容量仍超过70%,在60℃的高温存储200天,容量损失也小于13%。

示意图

示意图

    因为锂离子电池在温度过高时会让其容量损失越来越快,而且是不可逆的,所以石墨烯在这种新型锂离子电池当中担当着最为重要的散热材质。华为认为这种新型电池可以应用于世界各地高温区的蜂窝基站上,提升基站锂离子电池的使用寿命。以后还有可能应用到电动汽车、无人机等主要依靠电池模组提供动力的设备上。

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    但这项技术目前并不适合下放到智能手机上,首先如上面所说的产量和成本是现在最主要的问题,对于动辄铺货上百万的手机电池来说肯定不现实。而且石墨烯基锂离子电池是针对高温工作环境制作的,一般而言锂电池高温性能好,低温性能就差,反之亦然。

    石墨烯这种“超级材料”目前对于锂离子电池行业的发展来说可能帮助并不是很大,但是其他领域上,例如:电子元件、能源材料、超级电容器和高速晶体管等都有很大的应用前景。当然目前受困于成本和产能的问题而无法大规模生产或者实验,以后如果可以有一个低廉的量产方案说不定将会给各行业带来翻天覆地的变化。

    不过在这之前,各位爱国人士还是需要好好冷静下来,石墨烯现在还达不到真正商业化的程度,可不要再轻信为了蹭热点和相关利益而专业造谣的朋友圈“爱国”文章了。

责任编辑:李迪晗

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