電池技術為何發(fā)展慢？號稱“改變世界”的石墨烯電池為何還不到來
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-04 09:40
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在過去的十年里，智能手機應該是增長最快的行業(yè)之一。無論是系統(tǒng)還是配置、照片功能還是解鎖解決方案，都取得了翻天覆地的突破。其中，最強大的是快速充電技術，從20W快速充電轉(zhuǎn)變?yōu)?0W快速充電。不久前，小米手機開發(fā)了100W超快速充電。不知道你是否發(fā)現(xiàn)手機電池本身似乎沒有改變，最多在容量上增加了一點。為什么會這樣？
我想知道你有沒有拿過電動車的電池？盡管它體積小，但有幾十公斤，很多女孩都無法攜帶它。這么多廠家的高端旗艦機不一定要配備大容量電池，這是因為一是要加大手機的厚度，二是用戶手持它會顯得太重，影響手感。
有網(wǎng)友統(tǒng)計，鋰電池的充電壽命一般不到2000次，而大容量電池充電時間長，容易發(fā)熱。相反，電池的充電時間和使用壽命低于小容量電池。我相信人們不希望他們的手機這樣的問題。
有人說，誰能突破目前的電池問題，將會是世界上第二富有的人。這可能被夸大了，但必須說電池是目前智能手機最需要的配置之一。如果電池技術有了突破，智能手機將不可避免地伴隨著這一突破而改變。
不久前，有消息稱三星電子已申請石墨烯電池的專利。有一段時間，意見分歧。石墨烯應該是近年來人們談論最多的材料，但石墨烯電池雖然一直是話題熱點卻沒有真正商用，為什么會這樣？
2010年，石墨烯材料的發(fā)現(xiàn)者獲得了諾貝爾獎，因此這種新材料為公眾所熟知。華為創(chuàng)始人任正非說，這個時代未來最大的顛覆是石墨烯。在未來10到20年內(nèi)，石墨烯將發(fā)生技術革命。
目前的數(shù)據(jù)表明，石墨烯電池的容量和壽命是普通鋰電池的幾倍，但成本僅為普通鋰電池的四分之一。相同容量的石墨烯電池的重量只有鋰電池的一半。一個5000毫安石墨烯電池的充電速度可以在半小時內(nèi)完全充電。也就是說，與普通鋰電池相比，石墨烯電池只有優(yōu)點，并沒有缺點。
不久前，三星中國發(fā)布微博：手機沒電了？石墨烯電池可以利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速、大規(guī)模地穿梭和移動，開發(fā)出一種新型的石墨烯電池。即使在60攝氏度的高溫環(huán)境中，它也能使電池的容量增加50%左右。哪怕是幾分鐘都能充滿電。
石墨烯材料還可以制成一種新型的石墨烯自熱地板，利用石墨烯材料在碳分子的高運動中，沖擊生熱，達到加熱效果。也許將來石墨烯技術真正成熟的時候，會給我們的生活帶來便利。讓我們再等等吧！
確實，隨著可持續(xù)新能源的全球化發(fā)展趨勢，如今各國家政策都大力支持發(fā)展電動汽車/車。而電池作為電動車的動力源，其核心意義至關重要。所以，石墨烯技術能突破的話，意義也相當重大。
新黑科技：石墨烯電池優(yōu)勢
石墨烯是世界上最薄、最堅硬、電阻率最小的納米材料，而所謂石墨烯電池，是“利用鋰離子在石墨烯表面與電極之間快速、廣泛運動的特性而開發(fā)的一種新能源電池。”所以，石墨烯電池優(yōu)勢很多。
首先，作為新型黑科技“神奇材料”，如果石墨烯材料電池能為新能源車提供動力的話，未來極具發(fā)展前景。因為相比鋰離子電池，石墨烯材料電池超輕、充電更快，成本也僅有鋰電池的70%多。
所以早前，石墨烯電池”概念就已經(jīng)在新能源汽車領域被熱炒，且經(jīng)過了國內(nèi)外多年的研發(fā)，似乎早已從概念逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實，不少實驗現(xiàn)象和成果都備受眾人期待。
如有報道稱，“Fisker EMotion”電動車及三星等智能手機品牌，已經(jīng)在研發(fā)了石墨烯電池技術，且產(chǎn)品將會在2020年前后與大家見面，很值得期待呢。
鋰電池雖弱：暫無法被取代
相比黑科技石墨烯技術，目前作為新能源車市場的主流電池類型——鋰電池憑借其相對高的能量密度和成熟的成本優(yōu)勢，備受特斯拉等全球新能源車大廠商青睞。
當然，事無絕對，鋰電池也有其弱點。相比鎳鎘電池和鎳金屬氫化物電池，鋰電池內(nèi)部有約11倍的高阻抗，且電導率也遠低于前者。
此外，相比鎳鎘電池，鋰電池還有著較大的工作電壓變化。即當電池放電達額定容量80%時，鋰離子電池電壓變化約40%比較大，這對于供電電池來說相當不利。
看來，鋰離子電池弱點也不少，與鎳鎘電池、鎳金屬氧化物電池相比都無太大優(yōu)勢，更不用說與石墨烯材料電池相比了。但盡管如此，鋰電池仍是當下最理想的新能源電動車的首選動力電池。
