关于我们 | 联系我们
成都电缆_成都防火电缆_成都高低压电缆厂家-成都春信电缆有限公司
新闻中心

我们离Shimoene电池时代还有多远?

[电线电缆网]新闻

从狭义上讲,石墨烯是一种单层二维晶体,由蜂窝晶格中的sp2杂化轨道分隔的碳原子组成。从广义上讲,10层内的石墨结构也可以称为石墨烯。这种材料是世界上已知最薄的材料,单层厚度只有0.34纳米。它不仅是世界上导热系数最高的最硬材料,也是世界上电阻最低的材料。它在常温下的电子迁移率超过15000 cm2/Vs,是一种假想的电池材料。

两天前,华为法国公司在推特上发布新闻报道称,明年上半年发布的华为P40系列手机将使用石墨烯电池。

消息一出来,整个系列就掀起了一股石墨烯浪潮。马斯特斯讨论了如何使用石墨烯电池来延长手机的电池寿命。石墨烯的概念份额变得非常流行。整个电子行业似乎被打得鸡飞狗跳。每个人都在等待石墨烯时代的到来。

然而,几个小时后,华为官员向消费者和投资者泼了一盆冷水:“华为法国官员之前发布了错误的新闻稿,P40没有搭载石墨烯电池”。虽然石墨烯电池已经被证明是假新闻,但它并不是一个概念术语,而是大多数电池能源公司的偏见。

自1884年第一辆实用电动车问世以来,人们一直在不懈努力提高电池容量,但从技术树的时间线来看,电池技术的发展一直比其他技术慢。智能手机出现后,电池寿命不足对手机使用的影响变得更加明显。对所有手机用户来说,充电宝成了一种负担。

为了保证用户的正常使用体验,电池制造商一直在改进锂电池的制造工艺,但是电池材料的改进速度远远低于其他部件功耗增加的速度。手机厚度/功能/耐用性已经成为福成解决的三重悖论,其中一个必须抛弃。

提高锂电池能量密度的利器

幸运的是,石墨烯是水平诞生的。2004年,英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫在实验顶部用胶带成功地将石墨烯从石墨平板上分离出来,证实了这种多功能材料的存在。他们两人还获得了2010年诺贝尔物理学奖,这表明了石墨烯对世界的重要性。

目前,石墨烯电池技术有两个优雅的方向,一个是嵌入锂离子作为阳极,另一个是作为导电剂存在。作为一种电极材料,它可以被视为传统锂电池的改进版本。传统锂电池一直使用多层石墨作为镶嵌结构。如果将石墨分为单层结构(石墨烯),以石墨烯为阳极的锂电池的理论容量将是传统锂电池的两倍以上(gt;744 mAh g-1).

对于手机电池来说,这种电池几乎是梦幻般的。想象一下,如果你的手机在三天内充电,它的功能会发生怎样的变化。

快速电池充电技术的研究方案

石墨烯不仅是锂电池的主要材料,也是目前热导率最高的材料。如果石墨烯被用于从锂电池中散热,锂电池的快速充电速度可以提升到另一个水平。早些时候,在2015年第56届日本电池大会上,华为推出了利用石墨烯散热锂电池的技术,展示了快速充电技术,该技术可以在5分钟内填满3000毫安时电池的48%。

如果石墨烯的散热与石墨烯作为电池正极的技术相结合,锂电池的容量和充电速度将同时得到提升。

2017年,三星宣布开发了一种石墨烯电池。在三星的演示中,使用石墨烯技术的手机电池容量增加了45%,并且能够在12分钟内充满电。扩展的电池功能显示了石墨烯电池在电子产品中的潜力。

电动汽车耐久体验的储蓄器

不仅手机制造商,而且新能源汽车公司也在等待石墨烯电池。甚至特斯拉,这

2014年,一家名为石墨烯纳米的西班牙石墨烯初创公司与科尔多瓦大学合作开发了世界上第一个石墨烯聚合物电池。由这种电池驱动的电动汽车可以行驶1000公里,充电时间不到8分钟,这表明石墨烯在多大程度上提高了电池容量和充电速度。

如果电动汽车使用石墨烯电池,在未来10分钟内可以完全充电,电动汽车的耐久性问题将不复存在,快速充电站将取代加油站。如果车主下车去厕所,他将充满电,然后电动车将像燃料车一样方便。

手工艺品仍在通往地产的路上

材料科学不同于其他学科,从真理到产品有一个漫长的实验周期。从目前石墨烯的生产和应用水平来看,石墨烯仍处于初级阶段。尽管2018年全球石墨烯市场已经达到2.73亿美元,平均年增长率也与40%的高速增长相关,但大多数石墨烯制造商对石墨烯的大规模生产技术并不确定,生产的高纯度石墨烯材料的价格超过每克1000元。

这种昂贵的材料最多只能在实验室研究中出现。如果一个人想要交易它们,他担心没有人会独自支付价格,除非他知道技术和产量是不够的。石墨烯,一种仍处于早期工业化阶段的工艺,担心它还需要三到五年才能出现在电子产品中。

无论如何,石墨烯是锂电池突破的地方。然而,石墨烯作为一种新型材料,仍处于全盛时期。每当人类发现一种新材料,他们总是遵循合理的研究-实验室生产-大规模生产-产品的过程。

Copyright © 2002-2017 成都春信电缆有限公司 版权所有 备案号:ICP备********号