相對于提升電壓或電流的做法,石墨烯電池的快速充電就更有技術(shù)美感。
石墨烯電池離大規(guī)模商用尚需時日
石墨烯電池技術(shù)前景到底如何還是值得商榷的——墨西科技已經(jīng)將石墨烯的制造成本從每克5000元降至每克不足3元,并開發(fā)出石墨烯導(dǎo)電漿料和導(dǎo)電添加劑等用于鋰電池和超級電容器的產(chǎn)品,而且使用石墨烯電池的手機(jī)早已問世。
今年上市的一款名為“開拓者α”的手機(jī)就采用由中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院和中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所開發(fā)的石墨烯觸摸屏、電池和導(dǎo)熱膜等新材料,手機(jī)觸控屏幕不偏色不泛黃,色彩真實、純凈,通透性也比傳統(tǒng)屏幕好,手機(jī)充電速率提高了40%,電池壽命延長了50%,電池的能量密度也增加10%。
從中可以看出,采用石墨烯材料的電極雖然大幅提升了電池壽命和電池充電速度,但因石墨烯材料本身具有的高比表面積等性質(zhì)與現(xiàn)在的鋰離子電池工業(yè)的技術(shù)體系無法兼容,能量密度并沒有實現(xiàn)理論上的翻倍,僅僅提升了10%。
在采用石墨烯技術(shù)后,“開拓者α”手機(jī)的價格更是“感人”,以至于毫無性價比可言——采用5.5英寸1080p屏幕,搭載驍龍64位四核處理器,內(nèi)置2GB RAM+16GB ROM存儲組合,前置500萬+后置800萬像素攝像頭,支持中國移動4G網(wǎng)絡(luò)——雖然石墨烯原材料的制造成本不高,但技術(shù)應(yīng)用的成本著實不低,以至于開拓者α相當(dāng)于千元機(jī)的配置,售價卻高達(dá)2499元。
因此,雖然石墨烯電池的能量密度在理論上能得到大幅提升,但以現(xiàn)今的技術(shù)水平,實際應(yīng)用中能量密度提升非常有限。網(wǎng)絡(luò)上流傳的關(guān)于“石墨烯電池充電10分鐘跑1000公里;采用石墨烯電極的新型電池的比功率為100kW/kg,比商業(yè)鋰離子電池高100倍?!?/span>
以當(dāng)今的技術(shù)水平而言,這些神乎其技的描述還只能存在于理論上,其噱頭意義遠(yuǎn)大于實用價值。這些說法在網(wǎng)絡(luò)上能夠廣為流傳,更多的是一些企業(yè)以石墨烯為噱頭進(jìn)行炒作提升股價或是從事資本運作,而國內(nèi)真正從事石墨烯行業(yè)的和科研機(jī)構(gòu)目前大多處于巨額投資的燒錢過程中,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未到技術(shù)成熟到可以大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的階段。
結(jié)語
從現(xiàn)今石墨烯技術(shù)的實際應(yīng)用來看,采用石墨烯材料的電極確實能提升鋰電池的充放電速率和鋰電池的壽命,但對大幅提升電池的能量密度還力有不逮。而相對較高的成本和相對有限的性能提升會使搭載石墨烯電池的手機(jī)缺乏市場競爭力。因此,以現(xiàn)階段的技術(shù)水平來看,除非整機(jī)制造商良心發(fā)現(xiàn),手機(jī)普遍采用石墨烯電池尚需時日。