电池技术获得突破，石墨烯电池即将推出，性能远超普通锂电池
来源：宝鄂实业
2019-03-14 09:18
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电池技术获得突破，石墨烯电池即将推出，性能远超普通锂电池
手机等电子产品的一个重要组成部件是电池，在产品更新换代迅速的现今，电池技术却一直受到限制，不仅容量始终上不了更高的台阶，而且传统的锂电池在快速充放电时还往往伴随着温度升高等问题，这就给手机的使用带来了安全隐患。
随着石墨烯的出现，电池也有了一个新的发展，由于它的热传导性能优异，而且作为电容器时有存储容量大等优点，因此许多研究机构都致力于将石墨烯应用于电池技术，在此前石墨烯由于成本较高，因此这种电池只能在实验室的条件下才能做出来，真正应用于产品的石墨烯不仅受到了成本的限制，而且在增加电池容量上这种电池也一直没有达到商品化的水平。
在去年，石墨烯电池有了商品化的消息，三星的石墨烯电池已经完成了研发，将可能在Galaxy Note 10上使用。它研发的这种电池的容量相比于传统的电池增加了45%，12分钟就能完成充电过程，这对于续航受限的手机来说，无疑是一个重大的突破。这种电池的应用在此之前也有一些进展，华为在这种电池上取得了一定的进展，它推出的石墨烯基电池虽然没有完全实现达到这种电池技术的标准，不过也使得传统的锂电池的适用温度提高了10℃，寿命也增加到了普通锂电池的2倍。
这次它的这种电池可以算是真正意义上的石墨烯电池，这种电池不仅具有更宽的温度适用范围，而且寿命也进一步延长，和普通的锂电池相比，这款电池有了一个更大的突破。三星此前曾因为电池的原因导致手机发生了范围波及广的爆炸事件，这次它有了安全性更高的石墨烯电池，其手机产品的竞争力可能将有显著增强，这对于其他手机厂商来说竞争压力就更大了，不过石墨烯电池是电池发展的下一阶段产物，虽然三星的手机用上了这种电池，不过过不了多久，这种电池将成为手机电池的普遍配件，由此带来的产品优势也持续不了多久。
电池技术一直是制约手机、笔记本等电子设备甚至新能源汽车发展的主要因素。尤其在智能手机完成了从硬件、软件到设计等一系列跨越式发展的背景下，电池已成为用户“吐槽”最多的部件之一。
前些时候，有媒体报道称，国内某品牌厂商申请了一项锂电池发明专利，以创新型技术大幅提升电池的快充能力，被媒体誉为“革命性突破”。
不过，很快就有业内人士表示，电池技术是全行业瞩目的焦点，但短时间内这种创新型技术难以实现商业化，手机“电池焦虑”还将伴随用户一段时间。
开辟“快充干道”，提升充电速度
如今，电子设备的发展越发呈现出极端化的趋势：处理器核心越来越多、屏幕越来越大……于是，在手机集成零部件数量大幅增加、耗电量越来越多的情况下，对手机电池性能的要求也就越来越高。但电池技术的发展，却难以追上硬件设备增加的速度。
其实，常见的锂电池工作原理并不复杂。目前，应用较多的锂电池负极材料多采用石墨烯，正极则多为钴酸锂。
想要获得更高效的供电，一般的方式是探索新的正负极材料。近日，国内某品牌厂商申请的锂电池发明专利，正是引入了能量密度更高的材料，并通过掺杂硅基材料的创新技术，在充电的过程中，为带电的锂离子开辟了一条“快速干道”，从而实现大幅提升充电速度的目的。
该技术一经报道便迅速引起了人们的关注。如果这项技术能在智能手机电池中得到应用，显然可以提升智能手机的使用体验，打破行业的技术瓶颈，更充分地发挥智能手机的优势。
多种方案可选，新充电方式值得期待
从1973年第一部移动手机诞生以来，电池似乎总在扮演“拖后腿”的角色。还记得大哥大时代吗？硕大的大哥大机身中，镍镉电池占据了相当多的空间，而且它的充电耗时也很长。
从镍镉电池到镍氢电池再到锂电池，其实电池技术已经完成了一些革命性的进步。大幅缩小的体积、更高的能量密度、更快的充电速度，这些都为智能手机使用体验的升级提供了支持。
不过，在能量密度触碰到“天花板”时，电池再难“瘦身”，人们开始对砖头一样厚的机身感到厌恶。目前，通行的做法包括高压低电流快充方案，或者低压大电流快充方案。这次被誉为革命性突破的超级快速充电方案，则是在材料上做文章，另辟了一条新路。
除了快速充电方案外，还有其他的道路可以选择。前HTC测试工程师陈奎元表示，除了快速充电、大容量电池或新材料电池外，新充电方式也很值得关注。“用户的需求并没有那么复杂，续航能力是主要问题。如果能在充电方式上有所突破，也可提升用户使用体验。”陈奎元说。
其实，手机行业一直对电池技术非常关注。在去年11月举办的乌镇世界互联网大会上，小米科技董事长兼首席执行官雷军就曾明确表示，他最关注的就是电池技术变革。如果手机电池能像纽扣电池一样，充一次电就可用一两年，这样的技术会颠覆整个行业。
电池系统复杂，创新须综合多方面考虑
对于电池技术，很多科学家、研究团队都投入了大量的精力。
去年上半年，浙江大学高超团队就成功研制出一款新型的铝-石墨烯电池，仅用1.1秒钟即可完成充电，循环充放25万次后依然电力十足，在零下40摄氏度的低温环境中也可正常工作。
“电池涉及到的变量有很多，系统复杂。尽管在技术上电池已有所突破，但短期内这些前沿技术实现商业化的可能性很小。”通讯行业专家、手机行业自媒体人李殿玺告诉科技日报记者，“除关键技术指标外，电池技术研发还需要关注电池材料本身是否稳定、安全能否得到保障等问题。”
