
相对于提升电压或电流的做法,石墨烯电池的快速充电就更有技术美感。
石墨烯电池离大规模商用尚需时日
石墨烯电池技术前景到底如何还是值得商榷的——墨西科技已经将石墨烯的制造成本从每克5000元降至每克不足3元,并开发出石墨烯导电浆料和导电添加剂等用于锂电池和超级电容器的产品,而且使用石墨烯电池的手机早已问世。
今年上市的一款名为“开拓者α”的手机就采用由中国科学院重庆绿色智能技术研究院和中国科学院宁波材料技术与工程研究所开发的石墨烯触摸屏、电池和导热膜等新材料,手机触控屏幕不偏色不泛黄,色彩真实、纯净,通透性也比传统屏幕好,手机充电速率提高了40%,电池寿命延长了50%,电池的能量密度也增加10%。
从中可以看出,采用石墨烯材料的电极虽然大幅提升了电池寿命和电池充电速度,但因石墨烯材料本身具有的高比表面积等性质与现在的锂离子电池工业的技术体系无法兼容,能量密度并没有实现理论上的翻倍,仅仅提升了10%。
在采用石墨烯技术后,“开拓者α”手机的价格更是“感人”,以至于毫无性价比可言——采用5.5英寸1080p屏幕,搭载骁龙64位四核处理器,内置2GB RAM+16GB ROM存储组合,前置500万+后置800万像素摄像头,支持中国移动4G网络——虽然石墨烯原材料的制造成本不高,但技术应用的成本着实不低,以至于开拓者α相当于千元机的配置,售价却高达2499元。
因此,虽然石墨烯电池的能量密度在理论上能得到大幅提升,但以现今的技术水平,实际应用中能量密度提升非常有限。网络上流传的关于“石墨烯电池充电10分钟跑1000公里;采用石墨烯电极的新型电池的比功率为100kW/kg,比商业锂离子电池高100倍。”
以当今的技术水平而言,这些神乎其技的描述还只能存在于理论上,其噱头意义远大于实用价值。这些说法在网络上能够广为流传,更多的是一些企业以石墨烯为噱头进行炒作提升股价或是从事资本运作,而国内真正从事石墨烯行业的和科研机构目前大多处于巨额投资的烧钱过程中,还远远未到技术成熟到可以大规模商业应用的阶段。
结语
从现今石墨烯技术的实际应用来看,采用石墨烯材料的电极确实能提升锂电池的充放电速率和锂电池的寿命,但对大幅提升电池的能量密度还力有不逮。而相对较高的成本和相对有限的性能提升会使搭载石墨烯电池的手机缺乏市场竞争力。因此,以现阶段的技术水平来看,除非整机制造商良心发现,手机普遍采用石墨烯电池尚需时日。

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