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“新型”石墨烯電池被怒懟 怎么就成了韭菜收割機(jī)?

工程師鄧生 ? 來源:差評 ? 作者: 差評君 ? 2021-01-25 15:40 ? 次閱讀

這兩天中科院院士歐陽明高,怒懟廣汽新能源汽車浮夸宣傳的新聞,又一次把這個魔幻又神奇的材料——石墨烯,帶回到網(wǎng)友們的視線中。

按照慣例我們先來把這件事的來龍去脈給差友們整理下吧。

在上周六舉行的一次電動車論壇上,中國科學(xué)院院士歐陽明高公開表示:“ 如果有人告訴你,這車能跑 1000 公里,幾分鐘充滿電,還安全,成本又很低。以目前的技術(shù)來講,他一定是騙子?!?/p>

巧了,就在廣汽上周五埃安的發(fā)布會海報上,就用碩大的標(biāo)語顯示著廣汽在電池領(lǐng)域的大肌肉:我們即將發(fā)布的電車,那可厲害了,8 分鐘充滿 80% ,續(xù)航更是達(dá)到了 1000 公里。

這事一下就變得有趣了,廣汽周五開的發(fā)布會,歐陽院士在周六就有了這樣的發(fā)言。。。

其實(shí)我們簡單想想,就知道廣汽的宣傳不可能了。

想要在 8 分鐘里給一塊續(xù)航達(dá)到 1000 公里的電池充電,國家電網(wǎng)第一個不答應(yīng)。

差評君簡單的給差友算一筆賬,現(xiàn)在電動車 8 分鐘 1000 公里的 80%,充電所需的功率大概在 900 千瓦,如果用常見充電樁 380 V 的直流電壓,電流要達(dá)到 2400 安。

目前國家電網(wǎng)的快充電樁,最高也就支持 30 千瓦,退一萬步講,就算造出了支持 900 千瓦的充電樁,那你也不能為了給一臺電動車充電,把整個小區(qū)都給整停電了吧。。。

那有的小伙伴想問了,拋開功率的問題,這個 “ 8 分鐘充滿 80% ,續(xù)航更是達(dá)到了 1000 公里 ” 的石墨烯電池可能出現(xiàn)么?

估計很多差友到現(xiàn)在都沒弄明白石墨烯到底是什么,石墨烯真的這么神奇么?

上過初中化學(xué)的差友們應(yīng)該都知道,在化學(xué)元素里有一種名為同素異形體的存在,它們都是由一種單一的元素組成的,卻因?yàn)榕帕蟹绞讲煌?,而具有截然不同的特性?/p>

而石墨烯、金剛石、石墨以及富勒烯都是碳元素的同素異形體。

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眾所周知,我們是生活在一個三維的空間里,而在石墨烯出現(xiàn)之前,所有已知的元素也都是以三維的結(jié)構(gòu)存在的。

而石墨烯的結(jié)構(gòu)卻出奇的詭異,說白了它就是單層的石墨,是一種存在于二維空間的材料。

其實(shí)石墨烯的發(fā)現(xiàn)也遠(yuǎn)比差友們想象的簡單,這兩位科學(xué)家用極其簡單的工具:膠帶!

他們把膠帶貼合在石墨的表面,然后再通過一次次揭開膠帶,得到了單層的石墨結(jié)構(gòu)。

所以這些年被這些無良廠家們“ 妖魔化 ”的神奇材料石墨烯,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有大家想象的這么神秘。

不過由于石墨烯特立獨(dú)行的二維結(jié)構(gòu),讓它成為了一種價值巨大的材料。

首先是它超乎想象的輕,卻異常堅固,它的強(qiáng)度是鋼的300倍,卻具有很好的柔韌性。

并且石墨烯還是一種幾近完美的導(dǎo)熱材料,導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)3000-5000 W/m·K,這數(shù)值幾乎能夠秒殺幾乎所有金屬的導(dǎo)熱性了。

另外由于石墨烯特殊的結(jié)構(gòu),擁有非常高的電子遷移率,也就是電子在石墨烯上如若進(jìn)入無人之境可自由遷移,所以石墨烯的導(dǎo)電性也非常好,發(fā)熱還小。

這么多出色的特性出現(xiàn)在一種材料上,讓石墨烯瞬間成為了各大廠商和材料研究領(lǐng)域的香饃饃。

石墨烯的發(fā)現(xiàn)也理所當(dāng)然拿到了物理諾貝爾獎。

了解完石墨烯之后,我們很容易想到,利用石墨烯的高導(dǎo)電性,確實(shí)能夠極大的提升充電的速度。

是,想法很美好。

可惜一方面是石墨烯太昂貴了。用膠帶撕,確實(shí)可以得到可觀察的石墨烯。但是想要得到能用的石墨烯,恐怕粘在膠帶上就不行了,要用例如化學(xué)氧化法、晶體外延生長法、化學(xué)氣相沉積法等來制備。

可石墨烯是二維材料,很容易發(fā)生褶皺變形,一旦形變后,石墨烯的各項(xiàng)特性會發(fā)生變化,因此好的石墨烯成本一直降不下來,被人們稱為 “ 黑金 ”。

另一方面,石墨烯表面特性受化學(xué)狀態(tài)影響巨大,保持每一批石墨烯之間的穩(wěn)定性很難,再加上純石墨烯循環(huán)壽命低等,都是問題。

因此在現(xiàn)在實(shí)際使用中,石墨烯電池里的石墨烯往往是作為一種電極材料的摻雜物出現(xiàn),稍微改善下導(dǎo)電和散熱問題就不錯了。

想要徹底突破如今電池的瓶頸,還離得遠(yuǎn)著呢。

就像各大手機(jī)廠家早就知道石墨烯電池是香餑餑,很早就進(jìn)行了布局,投入了幾年到現(xiàn)在都沒一個能拿出量產(chǎn)的產(chǎn)品來。

是石墨烯真的沒用么?不是,是因?yàn)榈统杀镜氖╇姵貨]用,有用的石墨烯電池造價又太高,只能實(shí)驗(yàn)室用用。

更別提,其實(shí)這次廣汽的宣傳廣告其實(shí)玩的也是一手文字游戲。

在院士下場懟了廣汽后,廣汽趕緊表示 “ 石墨烯超級快充電池 ” 和 “ 長續(xù)航硅負(fù)極電池 ” 是兩種電池。

廣汽的石墨烯電池全稱是“ 石墨烯基超級快充電池 ”并不是真正的石墨烯電池,另外充電快的是石墨烯基超級快充電池,長續(xù)航的是硅負(fù)極電池。

兩種不同的技術(shù)卻被放進(jìn)了一張長圖里,確實(shí)十分容易讓人產(chǎn)生誤會。

講道理,單看 “ 8 分鐘可充滿 80% ” 這一條,不用加石墨烯,很多電池也能達(dá)到。

拋開電池容量、電池能量密度,只談充電速率,這跟 “ 拋開劑量談毒性 ” 沒啥差別。

再想到學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為,石墨烯電池現(xiàn)階段還處于實(shí)驗(yàn)室階段,所以廣汽這個石墨烯電池,有多少水分還未可知。

而讓差評君覺得吊詭的地方在于:好像所有新生的科技,都帶著一種 “魔咒 ”。無論是石墨烯還是量子力學(xué),一些無良的廠商都會利用人們對新技術(shù)的好奇和無知,收割一波智商稅。

估計差友們在一些廠商夸張的宣傳廣告中或多或少聽說過石墨烯。

比如什么能夠抗菌、吸汗,具有低溫遠(yuǎn)紅外功能、甚至還能自我發(fā)熱的石墨烯內(nèi)褲。

除此之外,還有什么“ 石墨烯面膜 ”、“ 石墨烯充電寶 ”、“ 石墨烯地板 ”等等,那叫一個:萬物皆可石墨烯。

任何產(chǎn)品只要往里加點(diǎn)石墨烯,瞬間就能得到“ 高科技 ”的加持,能夠產(chǎn)生什么離奇的功效,你都不用懷疑。

這哪是什么高科技材料,簡直就是科技產(chǎn)品的金坷垃,內(nèi)褲科技不發(fā)達(dá),必須要加石墨烯!面膜有了石墨烯,一片能抵一百片!

這合理么?

要知道高純度石墨烯比黃金貴多了,網(wǎng)上打著石墨烯的便宜產(chǎn)品,充其量就是氧化石墨烯而已,或者干脆就是石墨,跟石墨烯根本不是一個東西。

哪怕加了真的石墨烯,因?yàn)槭┑募兌群唾|(zhì)量問題,能起多少作用就更難說了。

沒準(zhǔn)你現(xiàn)在花幾倍價錢買的一個石墨烯內(nèi)褲,抗菌性還不如多買幾條莫代爾的內(nèi)褲換著穿好使。

是,石墨烯這個材料是很神奇,人們在探索石墨烯的路上也在不斷前進(jìn)。

但是石墨烯很多特性是要在高純度高比例、或者是非常嚴(yán)格的化學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提下才能實(shí)現(xiàn)的。

現(xiàn)在的石墨烯產(chǎn)品,更多是 “ 高科技安慰劑 ”,除了賣的更貴,好處非常有限。

等石墨烯真正實(shí)用起來?先讓單層石墨烯成本降低 100 倍再說吧。

而 “ 石墨烯 ” 也順利和 “ 量子 ”、“ 負(fù)離子 ”、“ 納米材料 ” 等高科技名詞,一起成為了智商稅的重災(zāi)區(qū),為廣告營銷行業(yè)做出不少貢獻(xiàn)。

讓這些技術(shù)高頻率的出現(xiàn)在一些負(fù)面新聞里,甚至誕生了一些出名的梗,讓消費(fèi)者一聽到這些詞匯就不自覺的提高警惕,這合理嗎?

甚至在學(xué)術(shù)界,石墨烯的名聲也都快臭了,因?yàn)槟檬﹣砉嗨畬懻撐牡娜颂嗔恕?/p>

在去年還鬧出過一個出圈的笑話,一位學(xué)者為了諷刺石墨烯論文灌水的現(xiàn)象,一本正經(jīng)的寫了一篇往鳥屎里摻石墨烯,鳥屎的電催化效果是否會增加的論文。

沒想到還登上了美國材料界的頂級學(xué)術(shù)期刊 ACS NANO 。

石墨烯的發(fā)現(xiàn)本來是一件大好事,可是在一些無良廠商和學(xué)者的濫用之下,卻逐漸變味,都已經(jīng)到了“ 談石墨烯色變的地步 ”。

而差評君給差友們普及石墨烯這種超級材料,也僅僅是希望能夠做到正本清源,讓大家在面對這些虛假宣布的時候,能夠有自己的判斷力。

責(zé)任編輯:PSY

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