手機(jī)續(xù)航的未來能寄希望于石墨烯電池嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-16 08:43
點(diǎn)擊量：次
進(jìn)入2018年，石墨烯電池叕取得突破，浙大的科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了1.1秒充滿手機(jī)的超級(jí)快充的石墨烯電池。如果這種石墨烯電池真的能夠商用的話，那么手機(jī)的續(xù)航問題幾乎就可以得到完美的解決。
石墨烯電池短期內(nèi)真的能商用么？其實(shí)石墨烯電池取得技術(shù)突破的新聞早在幾年前就開始不絕于耳，更何況在這個(gè)科技爆炸的時(shí)代。如果石墨烯電池可能商用必定會(huì)有大量的資金幫助其推向商用，然而數(shù)年過去了，石墨烯電池依然處在概念的階段。
在手機(jī)行業(yè)競爭如此激烈的今天，手機(jī)廠商的任何一點(diǎn)創(chuàng)新都可能成為噱頭，續(xù)航領(lǐng)域更是必爭之地。不過，廠商們并沒有去顯著的加大電池容量，而是專注在快充、無線充電和降功耗（呵呵）上。
相比于快充，無線充電的方案有比較大的優(yōu)勢，因?yàn)榭斐潆y免會(huì)損傷電池的耐用性，而三星和蘋果手機(jī)所采用的無線充電技術(shù)雖然有很大的局限性，卻有可能是解決手機(jī)續(xù)航問題的未來。
石墨烯電池雖然很值得期待，但是在很長一段時(shí)間之內(nèi)都看不到商用的可能，所以有網(wǎng)友開玩笑說石墨烯電池取得突破的新聞還能再用十年也不會(huì)商用。您覺得石墨烯電池前景如何呢？歡迎在評(píng)論區(qū)留言發(fā)表您的觀點(diǎn)。
石墨烯電池正迅速變得比以前的石墨電池更受歡迎。它們是一種新興的技術(shù)，允許更快的周期和增加的電極密度。他們也有能力延長充電時(shí)間，提高電池的使用壽命。
石墨電池是一種經(jīng)過驗(yàn)證的技術(shù)，有多種形式。像石墨一樣，各種類型的功能石墨烯衍生物電極現(xiàn)在都可以使用，研究人員發(fā)現(xiàn)了許多優(yōu)于純石墨電極的優(yōu)點(diǎn)。
從歷史上看，石墨被用作主要的陰極材料，鋰離子進(jìn)入結(jié)構(gòu)孔。然而，石墨烯缺乏這種能力，但由于其較大的表面積，它可以通過表面吸附和誘導(dǎo)成鍵來儲(chǔ)存鋰離子。
誘導(dǎo)成鍵通常發(fā)生在石墨烯衍生物和鋰離子附著于功能化表面的過程中。除了具有較大的表面積外，高導(dǎo)電性是石墨烯電極的另一個(gè)關(guān)鍵特性。傳統(tǒng)電池中使用的許多金屬氧化物有低體積的能量密度、低電導(dǎo)率和接觸點(diǎn)的損失等缺點(diǎn)。
利用石墨烯進(jìn)行金屬氧化物的混合，可以消除大部分的問題，而且由于間隙離子和混合矩陣之間的相互作用的巨大改善，電導(dǎo)率變得更大。為了生產(chǎn)石墨烯-金屬氧化物納米粒子，石墨烯在過程中作為模板，由于石墨烯的常規(guī)重復(fù)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了均勻分布的矩陣。這一過程也限制了納米顆粒的聚集，在鋰充電和放電循環(huán)過程中促進(jìn)了納米顆粒的表面。因此，相對(duì)于純電動(dòng)的電極，在特定容量和循環(huán)性能方面有了改進(jìn)。鋰離子電池的價(jià)格不能大幅降低，因?yàn)殇嚨膬r(jià)格仍然很高。這項(xiàng)技術(shù)并不依賴于金屬和其他有毒物質(zhì)，所以如果需要處理的話，它是環(huán)保的。
石墨烯納米粒(GNPs)擁有一些電池應(yīng)用的最佳性能。它們可以作為其他碳基材料的替代品。GNPs具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、機(jī)械穩(wěn)定性和提供復(fù)合材料的能力，增強(qiáng)了機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電性，降低了氣體的滲透性。
氧化石墨烯(和還原的氧化石墨烯)是一種分散體，一種粉末，或一種自旋涂膜。便宜的石墨烯氧化物的元素組成包括35-42%的碳、45-55%的氧和3-5%的氫。它還提供氧化石墨烯薄膜和涂層。一種由廉價(jià)的管道單層石墨烯氧化物產(chǎn)品在玻璃上涂布的氧化石墨烯薄膜，其最終厚度為5-20nm。它的電導(dǎo)率在104-105的范圍內(nèi)，而在101-103的范圍內(nèi)的薄片電阻。
相反,一個(gè)(靈活)石墨烯表在一個(gè)靈活的有機(jī)基質(zhì)提供相同的厚度和面積,但電導(dǎo)率范圍103-103Sm-1和薄層電阻范圍102-104Ωsq-1。
廉價(jià)的電子管還提供CVD石墨烯薄膜，這些薄膜生長在一系列的基體上，包括硅、石英、PET和銅。它們也可以被轉(zhuǎn)移到一系列的客戶提供的底物，如果它們與用于將石墨烯從基體上浮起的溶劑相兼容，這樣它就可以被重新沉積到基板上。
石墨烯電池技術(shù)
石墨烯及其衍生物具有優(yōu)異的電導(dǎo)率和導(dǎo)熱性、大的比表面積和天然的粘附性等優(yōu)異性能。傳統(tǒng)的和前瞻性的電池材料在使用石墨烯的功能時(shí)可以顯著地增強(qiáng)。這些優(yōu)點(diǎn)在實(shí)際電池中有幾種體現(xiàn)。
使用石墨烯衍生物制備的半導(dǎo)體電池材料不需要納米尺寸來達(dá)到所有實(shí)際應(yīng)用的電導(dǎo)率。用較大的顆粒制備的電極需要明顯較少的添加劑，具有包裝密度和最終電池的實(shí)際能量密度。此外，材料處理和處理的便利性也得到了提高。
更大的粒子是熱穩(wěn)定的，石墨烯的特殊導(dǎo)熱系數(shù)降低了任何地方的溫度梯度，阻止了高能量細(xì)胞的熱量流失。電極表面的局部散熱也延長了電池壽命。
