所谓石墨烯电池并非整个电池都用石墨烯材料制作,而是在电池的电极使用石墨烯材料。
石墨是目前锂离子电池中最常用的负极材料,充电时,Li嵌入到石墨层间形成插层化合物,Li完全嵌入时,每个石墨层都嵌入一层Li,对应化合物LiC6,理论比容量为372mAh/g。当每片单层石墨都以杂乱无章的方式排列,则在单层石墨的两侧表面都可以结合Li,理论比容量提高了一倍,即744mAh/g。由于石墨烯的缺陷位、片层边缘及石墨烯堆积形成的微孔结构都可以存储Li。因此,在理论上石墨烯电极可能有超过石墨两倍的比容量。(编者注:看不懂的看这句话就够了==)
如果将石墨烯和SnO2,Mn3O4,CuO等电导率比较低的正极、负极纳米材料进行复合,如Li4Ti5O12、TiO2、LiFePO4等,就能提高锂离子电池的循环性能。中科院金属研究所在PNAS发表论文,将正极材料LiFePO4和负极材料Li4Ti5O12分别与石墨烯复合,制备了LiFePO4-石墨烯/Li4Ti5O12-石墨烯为电极的具有高充放电速率的柔性锂离子电池,石墨烯作为锂离子及电子的通路,同时起到了导电添加剂和集流体的作用。
另外,如果将石墨烯和炭黑混合后作为导电添加剂加入锂电池可以有效降低电池内阻,提升电池倍率充放电性能和循环寿命,而且电池的弯折对充放电性能没有影响。
因此,电极采用石墨烯材料后,使电池具备高充放电速率是石墨烯电池具备快速充电的原因,相对于华为、高通、步步高通过大电流密度下充放电实现快速充电的做法,采用石墨烯电极材料实现快速充电并不会像前者那样削减电池寿命。因为石墨烯电池中的储能物质依旧是锂离子,所以石墨烯电池并非像网络流传的那样是对锂电池的颠覆。
那么,Mate 8说采用石墨烯电池是怎么回事?
Mate8并未采用石墨烯电池
在市场压力之下,华为的转型做得彻底,也最优效率——通过线上抢购,建立粉丝团等手法,使华为的网络关注度不断提升,“花粉”在网络上更是形成了不亚于“米粉”的传播能力,华为历次新品发布中都少不了花粉和网络营销公司的身影——在正反两方的争论中吸引流量和眼球,使华为获得日常无法企及的关注度。
本次微博上流传出华为Mate8将使用石墨烯电池的消息,就是华为典型的网络营销案例——通过自媒体的虚假消息成功使Mate8还未发布就获得了非常大的舆论关注度。
而最好的证据就是华为和曼切斯特大学关于石墨烯技术的合作着眼于通信领域,而非石墨烯电池。而余承东在两个多小时的发布会上对石墨烯电池只字不提,更证明了Mate8并没有采用石墨烯技术,否则以余承东以往的言行,自然不会放过这么好的营销点。
前景看好,参考前瞻 产业研究院《中国石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析报告》显示,石墨烯是一种神奇的纳米级新材料,具有透光性好、导热系数高、电阻率低、电子迁移率高、高机械强度特点,能在诸多应用领域取代原有材料发挥高效性能(如)因而已经取代硅,成为“二十一世纪新材料之王”。目前石墨烯仍处于产业化初期,善未完全实现石墨烯的规模化应用,对石墨烯产品最大的需求市场仍然是科研院校和少量生产厂商。由于下游需求未起,大部分石墨烯企业目前仍无法找到稳定的商业模式和盈利模式。
随着石墨烯制备水平的发展和石墨烯应用技术水平的发展,石墨烯材料能够应用在更多的下游产品和领域中。预计到2024年前后,石墨烯器件有望替代互补金属氧化物半导体(CMOS)器件,在纳米电子器件,光电化学电池、超轻型飞机材料等研究领域得到应用
消费电子类应用将成石墨烯技术攻克主方向。石墨烯制备水平和应用技术水平的发展是相辅相成的,以目前的发展水平看,电子元件领域的应用对石墨烯的质量和技术要求最高,也最难以实现,我们预计其应用在10年左右石墨烯在消费电子类的应用主要需克服制备技术的难关,这也是目前石墨烯研究中最热点的方向,我们预计制备技术在未来1-2年内会有所突
石墨烯的研究和产业化发展持续升温。从石墨烯专利领域分布来看,其应用技术研究布局热点包括:石墨烯用作锂离子电池电极材料、太阳能电池电极材料、薄膜晶体管制备、传感器、半导体器件、复合材料制备、透明显示触摸屏、透明电极等。
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