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石墨烯电池为什么销声匿迹了呢?

时间:2018-12-04 人气:0

各媒体纷纷报道:三星下一代旗舰智能手机GalaxyS9会采用石墨烯材质电池,而非锂电池。当石墨烯电池的体积与锂电池完全相同时,石墨烯电池的储能是锂电池的45%,但一次充满电却只需在12分钟以内,且能在高至60摄氏度的环境中保持很高的稳定性。于是,有分析人士据此推测,倘若后面果真是三星在全球率先把石墨烯电池用于智能手机等消费终端设备中,那也就意味着。

在全球范围内,并在很长一段时间里,唯有三星能够向其他厂商供应石墨烯材质,或者三星成为与之相应的专利持有者。另外,有媒体更是传言:三星研究院已经找到了把石墨烯与二氧化硅大规模结合起来的技术方法,且完成融合后的材料会成为“石墨烯球”,有着与爆米花相似的结构。研究人员进一步指出,人们可以运用该技术提高石墨烯电池的稳定性和电导率,“大幅度地提高了阴极的可循环性和快速充电的能力”,并且能量密度接近800Wh/L,约与特斯拉所采用的锂离子电池相当。有媒体亦报道:在新能源汽车行业,石墨烯电池同样被业者们寄予很高的期望值,甚至石墨烯电池技术被人们当作“里程碑式的黑科技”。

研究者们称,石墨烯电池可以增加电动汽车的续航里程、电池寿命以及缩短每次充满电的时间。举例来说,总部位于美国的菲斯克汽车公司(Fisker)研发的FiskerEmotion电动车将采用全新的石墨烯材料电池,一次充电9分钟后便可在路面上行驶208公里,续航里程最高可达644公里,行驶速度最大可达259公里每小时。该款车型预计2020年首先在英国市场销售。还有媒体曾经爆料过一则更让人觉得更不可思议的信息:浙江大学科学家已用石墨烯膜作为电池的正极材料,进而开发出了一种新型的铝-石墨烯电池。这种铝-石墨烯电池具备超长的寿命,每次充满电只需要极短的时间。

更了不得的是,这种电池正常工作时所需的环境是从零下40摄氏度到120摄氏度之间。对这种铝-石墨烯电池,有媒体这样阐述:“铝-石墨烯电池还有一些当前其他电池无可匹敌的特性。比如,在零下40摄氏度,铝-石墨烯电池仍能稳定充放电1000次。在高温至100摄氏度,稳定充放电45000次,即使电芯暴露于火焰中也不会起火或爆炸。所以,这在未来可为铝离子电池在极端温度条件下的应用打下坚实的基础。这种电池还具备很好的柔性,在1万次弯折后容量依旧可以保持不变,展现出了在可穿戴柔性电子器件中的应用潜力。”但请注意,目前,业内有不少的专家学者均持有一种相近的观点,研究人员们面对石墨烯电池,还需要继续攻克许多的技术难题。换言之,石墨烯电池基本还处于实验室中,至于石墨烯电池何时达到工业化量产(商用)的要求,实际上没有一个确切的时间表。

中国石油大学李永峰教授认为,当前石墨烯材料应用于电池,主要是和硅结合在电池的负极中以替代原来的石墨,从而提升电池的容量和充电速度,但并不能显著提升电池的性能。于是,网络上有关于石墨烯有助电池的性能达到颠覆式提升的效果并不可信。北京有色金属研究总院高级工程师刘冠伟博士接受某家媒体的采访时直言:“首先如何定义石墨烯电池就存在分歧:电极材料中添加了石墨烯材料就定义为石墨烯电池存在误导。关于石墨烯电池的新闻都仅限于一些皮毛的报道,连电池的结构和反应机理示意图都没有,也缺乏具体的能量密度、电压、循环寿命等具体技术参数。

对于电池工业来说,没有这些信息,报道出来的新闻缺乏最基本的可信度,虚假夸大宣传的可能性极大。”还有业内人士表示,石墨烯表面特性受到化学状态的影响巨大,批次稳定性、循环寿命等问题满足不了锂电池的生产要求。中信建投的一份报告揭示,石墨烯产品固然有着优异的特性,但什么时候可以从实验室过渡到商业化普及。现如今看来仍是未知。

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