石墨烯电池是什么？揭秘华为石墨烯电池原理
来源：宝鄂实业
2019-03-31 11:29
点击量：次
实践和理论相结合”是科学研究的重要法则，在这方面，中国科技工作者的许多工作相当出色，甚至有着领先世界的重大创新，特高压技术和石墨烯材料就是其中的杰出代表。
而石墨烯之所以引人关注，主要是去年习大大访英时参观曼彻斯特大学国家石墨烯研究院，世界第一大通信公司华为随后宣布与之签署合作石墨烯研究项目。
石墨烯电池是什么？揭秘华为石墨烯电池原理
华为创始人任正非2014年就曾指出，芯片有极限宽度，硅的极限是七纳米，已经临近边界。石墨烯已经是技术革命前沿边，可以预见的未来10到20年，这才是真正的变革。
可以看出，华为早就盯上了石墨烯材料。
但是，任正非放出这番话之后，没有人想到华为会在未来的某个时候突然踏进石墨烯的研究领域。
那么石墨烯好在哪里？
石墨烯材料诞生于2004年，由英国曼彻斯特大学两位科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃肖洛夫首次在实验室发现。
简单来说，石墨烯就是把石墨中的堆叠的碳原子分离成单层或者双层，例如，铅笔在纸上留下的痕迹就可能是几层甚至是单层石墨烯。
石墨烯电池是什么？揭秘华为石墨烯电池原理
石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，其导热性、导电性也非常适用于新型电子材料，例如电池电极材料。
钢铁侠马斯克曾预测，内置石墨烯聚合材料电池的电动汽车未来的续航里程可以达到800公里，达到了传统汽车的续航水平。
除了电池材料之外，石墨烯对芯片性能的提升也非常明显
众所周知，硅基芯片的主频越高，发热量就越高，但是主频是芯片性能最重要的衡量标准之一，很多芯片商为了控制发热问题都会采取降频措施。
相比之下，石墨烯的承受能力要比硅材料高出不少。因为石墨烯良好的导热性，其芯片主频理论可以达到300GHz，而且在功耗方面也比硅材料芯片要好。
华为旗下有海思半导体，如果华为在石墨烯的研发上有所斩获，那么其手机处理器的竞争力也将大幅提升。
但是，石墨烯的研制成本非常高，之前石墨烯价格高达5000元/克，被业内人士称为“黑金”。
华为正式推出石墨烯基锂离子电池
今年12月1日，华为中央研究院瓦特实验室在第57届日本电池大会上，宣布在锂离子电池领域实现重大研究突破，推出业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池。
实验结果显示，以石墨烯为基础的新型耐高温技术可以将锂离子电池上限使用温度提高10℃，使用寿命是普通锂离子电池的2倍。这一研究成果将给通信基站的储能业务带来革新。在炎热地区使用该高温锂离子电池的外挂基站工作寿命可达4年以上。石墨烯基锂离子电池也将助力电动车在高温环境下持久续航，以及无人机高温发热下的安全飞行。
石墨烯电池是什么？揭秘华为石墨烯电池原理
据了解，华为石墨烯基锂离子电池主要适用于高温极端环境，其原理是通过在电解液中加入高温抗分解添加剂，配合高温稳定的大单晶正极，大幅提升电池热稳定性，同时采用石墨烯进行高效散热。
华为瓦特实验室首席科学家李阳兴博士指出，石墨烯基高温锂离子电池技术突破主要来自三个方面：
1、在电解液中加入特殊添加剂，除去痕量水，避免电解液的高温分解；
石墨烯电池是什么？揭秘华为石墨烯电池原理
3、电池正极选用改性的大单晶三元材料，提高材料的热稳定性；
