电池技术为何发展慢?号称“改变世界”的石墨烯电池为何还不到来
来源:宝鄂实业
2019-04-04 09:40
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在过去的十年里,智能手机应该是增长最快的行业之一。无论是系统还是配置、照片功能还是解锁解决方案,都取得了翻天覆地的突破。其中,最强大的是快速充电技术,从20W快速充电转变为50W快速充电。不久前,小米手机开发了100W超快速充电。不知道你是否发现手机电池本身似乎没有改变,最多在容量上增加了一点。为什么会这样?
我想知道你有没有拿过电动车的电池?尽管它体积小,但有几十公斤,很多女孩都无法携带它。这么多厂家的高端旗舰机不一定要配备大容量电池,这是因为一是要加大手机的厚度,二是用户手持它会显得太重,影响手感。
有网友统计,锂电池的充电寿命一般不到2000次,而大容量电池充电时间长,容易发热。相反,电池的充电时间和使用寿命低于小容量电池。我相信人们不希望他们的手机这样的问题。
有人说,谁能突破目前的电池问题,将会是世界上第二富有的人。这可能被夸大了,但必须说电池是目前智能手机最需要的配置之一。如果电池技术有了突破,智能手机将不可避免地伴随着这一突破而改变。
不久前,有消息称三星电子已申请石墨烯电池的专利。有一段时间,意见分歧。石墨烯应该是近年来人们谈论最多的材料,但石墨烯电池虽然一直是话题热点却没有真正商用,为什么会这样?
2010年,石墨烯材料的发现者获得了诺贝尔奖,因此这种新材料为公众所熟知。华为创始人任正非说,这个时代未来最大的颠覆是石墨烯。在未来10到20年内,石墨烯将发生技术革命。
目前的数据表明,石墨烯电池的容量和寿命是普通锂电池的几倍,但成本仅为普通锂电池的四分之一。相同容量的石墨烯电池的重量只有锂电池的一半。一个5000毫安石墨烯电池的充电速度可以在半小时内完全充电。也就是说,与普通锂电池相比,石墨烯电池只有优点,并没有缺点。
不久前,三星中国发布微博:手机没电了?石墨烯电池可以利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速、大规模地穿梭和移动,开发出一种新型的石墨烯电池。即使在60摄氏度的高温环境中,它也能使电池的容量增加50%左右。哪怕是几分钟都能充满电。
石墨烯材料还可以制成一种新型的石墨烯自热地板,利用石墨烯材料在碳分子的高运动中,冲击生热,达到加热效果。也许将来石墨烯技术真正成熟的时候,会给我们的生活带来便利。让我们再等等吧!
确实,随着可持续新能源的全球化发展趋势,如今各国家政策都大力支持发展电动汽车/车。而电池作为电动车的动力源,其核心意义至关重要。所以,石墨烯技术能突破的话,意义也相当重大。
新黑科技:石墨烯电池优势
石墨烯是世界上最薄、最坚硬、电阻率最小的纳米材料,而所谓石墨烯电池,是“利用锂离子在石墨烯表面与电极之间快速、广泛运动的特性而开发的一种新能源电池。”所以,石墨烯电池优势很多。
首先,作为新型黑科技“神奇材料”,如果石墨烯材料电池能为新能源车提供动力的话,未来极具发展前景。因为相比锂离子电池,石墨烯材料电池超轻、充电更快,成本也仅有锂电池的70%多。
所以早前,石墨烯电池”概念就已经在新能源汽车领域被热炒,且经过了国内外多年的研发,似乎早已从概念逐渐变为现实,不少实验现象和成果都备受众人期待。
如有报道称,“Fisker EMotion”电动车及三星等智能手机品牌,已经在研发了石墨烯电池技术,且产品将会在2020年前后与大家见面,很值得期待呢。
锂电池虽弱:暂无法被取代
相比黑科技石墨烯技术,目前作为新能源车市场的主流电池类型——锂电池凭借其相对高的能量密度和成熟的成本优势,备受特斯拉等全球新能源车大厂商青睐。
当然,事无绝对,锂电池也有其弱点。相比镍镉电池和镍金属氢化物电池,锂电池内部有约11倍的高阻抗,且电导率也远低于前者。
此外,相比镍镉电池,锂电池还有着较大的工作电压变化。即当电池放电达额定容量80%时,锂离子电池电压变化约40%比较大,这对于供电电池来说相当不利。
看来,锂离子电池弱点也不少,与镍镉电池、镍金属氧化物电池相比都无太大优势,更不用说与石墨烯材料电池相比了。但尽管如此,锂电池仍是当下最理想的新能源电动车的首选动力电池。