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充电5秒钟通话2小时,石墨烯电池能否颠覆未来?

导读: 近日,苹果承认限制部分旧机型iPhone性能,并且表示此举是为了避免电池耗尽从而自动关机。苹果的做法引起了巨大的争议,而罪魁祸首其实就是锂电池。

  冬季寒风凛冽,iPhone手机冻关机又成了热门话题。为解决该问题,苹果无奈之下通过系统调控限制部分旧机型iPhone的性能,然而此举却遭到了用户的强烈吐槽和质疑。

  近日,苹果承认限制部分旧机型iPhone性能,并且表示此举是为了避免电池耗尽从而自动关机。苹果的做法引起了巨大的争议,而罪魁祸首其实就是锂电池。

  消费电子领域,包括智能手机、智能硬件等产品,其永恒不变的话题都是电池容量和充电速度。尤其是电池容量,更是决定智能硬件产品能否走出现有框架实现突破的关键点之一,因此不少厂商都把电池容量和充电速度当做炒作噱头。

  放眼全球消费电子领域,自从1991年锂电池正式商用以来,就已经成为了电子设备的标配。锂电池使用范围最广最多,没有之一!市面上几乎所有电子产品,都内置的是锂电池,甚至连波音公司的787“梦幻客机”都内置了大量锂电池。

充电5秒钟通话2小时,石墨烯电池能否颠覆未来?

  但是,锂电池也并非是万能的,也存在着很多的短板,例如续航能力、充电速度等方面已经开始跟不上科技发展的脚步。尤其是当下万物智联的时代,续航能力和安全性等方面重要性大为提升。随着锂电池技术已经趋于极限,人们希望寻找新的替代方案,而石墨烯电池就是其中的佼佼者,被誉为锂电池的传承者。

  据了解,因为石墨烯材料具有极强的导电性和耐用性,因此人们都将目光放到了更先进的“石墨烯电池”(Graphene cell)上面,并相信其未来会彻底取代锂电池,颠覆未来。

  神奇的石墨烯

  石墨烯的神奇,从股市上一线飘红的石墨烯概念股就可以看出来。自从2004年石墨烯概念提出并且指出商业化方向之后,其势头就一发不可收拾。

  石墨烯,英文名Graphene,是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。其特点就是目前世界上最薄也是最硬的纳米材料,近乎于完全透明,只吸收2.3%的光,同时也是世界上电阻率最小的材料。

  而石墨烯电池,则是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。具体对比上来说,石墨烯电池比传统电池重量减轻至少50%,成本比锂电池降低77%,而性能上更是完爆传统锂电池。

  曾有智能手机厂商打出过“充电五分钟,通话两小时”的续航能力广告宣传语,而石墨烯电池如果运用到智能手机上,其可以做到“充电5秒钟,通话2小时”。

  正是其这独有的特性,石墨烯也被称之为“神奇材料”,科学家也预言石墨烯会颠覆未来。

  前景风光无限

  尽管目前石墨烯都只存在科研和概念之中,但是其应用前景已经得到了一致认可。因此,全球多个国家都已经建立起石墨烯相关技术科研中心,都在尝试着将石墨烯商业化,而更多的科技公司也在这方面同时发力,希望能够在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。

  例如,欧盟委员会将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”,制订专项研发计划,未来10年内将拨出10亿欧元经费。而英国政府也投资建立国家石墨烯研究所(NGI),力图使这种材料在未来几十年可以从实验室进入生产线和市场。

  中国自然也没有落后,况且我国在石墨烯研究上也有着独特的优势。其一是石墨烯生产原料在我国储能非常丰富,价格也低廉。其次批量化生产和大尺寸生产是阻碍石墨烯大规模商用的最主要因素。而在这方面,早在2013年,中科院重庆绿色智能技术研究院就已经宣布利用化学气相沉积法成功制造出了国内首片15英寸的单层石墨烯,并成功将石墨烯透明电极应用于电阻触摸屏上,制备出了7英寸石墨烯触摸屏。

  石墨烯电池的应用前景,最直观的体现在智能手机和智能硬件上,因此不少智能终端厂商也非常关注石墨烯电池技术的发展。例如华为,早在2015年就着手研发石墨烯电池,并且宣布与曼彻斯特大学合作研究石墨烯的应用,而这一项目的研究成果也可以直接应用在消费电子产品和移动通信设备上。

  除了华为之外,国外三星也在研究石墨烯电池,其下一代旗舰手机Galaxy S9就有爆料称将使用石墨烯材质电池。如果三星S9真的搭载了石墨烯材质电池,那么三星将会成为全球首家成功将石墨烯材质电池投入量产设备的厂家,并将很长一段时间成为石墨烯材质的独家供应商或者专利持有方,这对于三星来说,挑战苹果甚至超越都将有可能。

  石墨烯电池除了在智能硬件上的运用之外,其在新能源汽车领域也被反复提及。石墨烯技术电池被称为“里程碑式的黑科技”,号称能够延长电动车续航里程、电池寿命,同时缩短充电时间。

  而就在近日,浙江大学高分子科学与工程学系某团队利用石墨烯膜作为正极材料,研制出一种新型的铝-石墨烯电池。据相关科研人员表示,这种电池如果用在智能手机上,可以完成充电5秒钟通话2小时。并且,该新型电池还有一项无可匹敌的特性,那就是可以在零下40°稳定充放电。换而言之,如果苹果iPhone使用的是这种石墨烯电池,那么再也不用担心天气太冷而自动关机的问题了。

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