石墨烯電池被叫好，如今石沉大海，電池技術(shù)為什么難以突破？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-08 09:21
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單單看電池技術(shù)，你會發(fā)現(xiàn)這十幾年來電池就只能增加一定的儲蓄量，但是在完全變革性的材質(zhì)突破上卻非常困難，因此你會看到手機(jī)電池的電量在不斷增加，但是增加的也很少，和芯片、屏幕的發(fā)展相比較是遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不了的，甚至在電池技術(shù)上，很多人覺得電池技術(shù)停滯不前，突破困難，從上個世紀(jì)開始到如今，電池就只從原來的鎳鎘電池突破到鋰電池。
鎳鎘電池和鋰電池兩者相比較起來的話，其實(shí)還是有很多不同的，比如說鋰電池最大的好處就是能夠經(jīng)常的充電，并且儲電量也大大增加了，只要能夠夠保證電池蓄電池中始終存在電量，那么基本上鋰電池的壽命就能夠延長，而鎳鎘電池的充電模式是放電再充電，存在記憶效應(yīng)，隨著時間的發(fā)展，現(xiàn)在人們又在電池技術(shù)上發(fā)現(xiàn)了一個新的儲電材料，它就是石墨烯。
石墨烯的儲電量相比于鋰電池要高出一個數(shù)量級，三星的石墨烯電池?fù)?jù)說能夠達(dá)到鋰電池的5倍儲備量，目前也只有三星一家采用了這個石墨烯電池，而且量產(chǎn)也是一個問題，到底是不是真的石墨烯電池還很難說。華為所說的石墨烯，也只不過是鋰電池加上石墨烯技術(shù)罷了，本質(zhì)才是采用的鋰電池。在摩爾定律看來，2年是一個周期，集成電路的晶體管數(shù)量會增加一倍，但是電池的電量卻不會以這樣的倍數(shù)增加，那么為什么電池技術(shù)發(fā)展如此緩慢，難以突破？
原因還是因?yàn)樽匀唤绲奈锢硐拗?，電池技術(shù)想要突破難點(diǎn)在于每加入一個新的電極就會產(chǎn)生更多的安全問題，例如爆炸、短路或者又導(dǎo)致電池自身的不穩(wěn)定性，很多科學(xué)家都想了不少方法，但是無論如何也無法突破這個技術(shù)限制，還有科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中打算加入硅電極來解決安全問題，可惜的是結(jié)果也是失敗了。因此石墨烯目前確實(shí)是電池的一個發(fā)展方向，但是石墨烯不管是在量產(chǎn)上還是技術(shù)上都并不成熟，成本很高，石墨烯也不能提高電池的容量。
石墨烯最大的特點(diǎn)是它的導(dǎo)電能力，想要成為一種革命性、能夠顛覆電池材質(zhì)容量的，還需要物理學(xué)的突破，只有在基礎(chǔ)學(xué)科上獲得更多的突破，才能夠通過技術(shù)研發(fā)出更好的電池來，這樣才能真正改變電池儲電量，引發(fā)革命。
鋰離子電池沒有鎳鎘電池的那種記憶效應(yīng)，所以我們不用把新電池完全使放電再充電，鋰離子電池的容量和能量密度更大，這都是一步進(jìn)步。
現(xiàn)在的鋰離子電池再使用到功能機(jī)上，待機(jī)時長甚至能達(dá)到一個月。
但歸根結(jié)底，電池技術(shù)的發(fā)展還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我們的預(yù)期。
摩爾定律認(rèn)為每隔兩年，集成電路的晶體管數(shù)量就會增加一倍，而電池容量可不會在短短兩年就增加一倍。
電池技術(shù)的落后并不是資金投入的問題，更多的可能是物理理論的限制，甚至自然界的規(guī)律并不允許電池技術(shù)的快速發(fā)展。
電池技術(shù)突破的難點(diǎn)在于每引入一個新的電極，就會產(chǎn)生更多的安全問題。比如科學(xué)家曾經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室引入硅電極解決安全問題，但是這種方式又會導(dǎo)致電池自身的不穩(wěn)定。
所以電池技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)突破很多次了，但是商業(yè)化的道路被成本和安全性制約住了。
電池技術(shù)就是這樣，解決容量問題會帶來預(yù)料之外的副作用，在解決這種副作用時，又帶來新的問題。種種問題導(dǎo)致大容量而又小體積的電池技術(shù)難以商業(yè)化。
