華為石墨烯并非用于手機(jī)電池
日前，多篇報(bào)道“華為月底推石墨烯快充手機(jī)”的文章在網(wǎng)絡(luò)流傳。北京青年報(bào)記者求證后發(fā)現(xiàn)，華為即將推出的快充電池與石墨烯技術(shù)無(wú)關(guān)；日前有重大突破的是適用于通信基站的石墨烯助力的鋰離子電池，且該電池主要的突破點(diǎn)在耐高溫和長(zhǎng)壽命，并非快充。
本月初，華為宣布推出業(yè)界首個(gè)高溫長(zhǎng)壽命石墨烯助力的鋰離子電池；同時(shí)宣布華為快充電池已經(jīng)商用，并將于今年12月底正式對(duì)外發(fā)布超級(jí)快充手機(jī)。隨后便有媒體將兩件事結(jié)合起來(lái)，認(rèn)為華為將推出石墨烯電池快充手機(jī)。北青報(bào)記者求證后發(fā)現(xiàn)，華為推出的石墨烯助力的高溫鋰離子電池并非應(yīng)用于手機(jī)，而是主要用于通信基站。
華為重大突破石墨烯的解析
這些新聞通稿中的華為瓦特實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家李陽(yáng)興博士就明確表示，這種石墨烯基鋰離子電池技術(shù)的突破主要為：在電解液中加入特殊添加劑，去除痕量水、避免電解液高溫分解。在電池正極中選用改性的大單晶三元材料，提高熱穩(wěn)定性。采用新型材料石墨烯，實(shí)現(xiàn)鋰離子電池與環(huán)境間的高效散熱。
上面的解析就已經(jīng)明確指出了，石墨烯基鋰離子電池里面的“石墨烯” 僅用于提升鋰離子電池散熱效果。而電池電極上也并沒有使用石墨烯材料提高導(dǎo)電性，更沒有直接使用石墨烯材質(zhì)制作電池主體。
但是一些公眾號(hào)和科技媒體可能出于蹭熱度或者某些利益原因，卻以“石墨烯” 為切入點(diǎn)，胡編亂造出“華為正式發(fā)布石墨烯電池” 或者“華為開啟石墨烯商用時(shí)代” 之類的言論，極大地誤導(dǎo)了一般讀者。
為此還引發(fā)了一些非常尷尬的事情，中科院前幾天通過其官方微博發(fā)表了一些雙層石墨烯的研究進(jìn)展探討發(fā)展方向，卻被不明真相的網(wǎng)友質(zhì)疑研究?jī)r(jià)值。隨后中科院通過轉(zhuǎn)發(fā)微博回答了這名網(wǎng)友，這名網(wǎng)友會(huì)說出“華為石墨烯電池已經(jīng)商用” 的言論，大抵就是被這些公眾號(hào)和科技媒體所誤導(dǎo)的。
微博截圖
這里我們可以先簡(jiǎn)單理解一下石墨烯，這是一種有=由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料?？梢哉f是目前世界上最薄最堅(jiān)硬的材料，此外還有超強(qiáng)的導(dǎo)電性、優(yōu)異的室溫導(dǎo)熱和透光性，結(jié)構(gòu)也相當(dāng)穩(wěn)定。因?yàn)檫@種優(yōu)異的特性，使得石墨烯在微電子、物理、能源材料、化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有不錯(cuò)的應(yīng)用前景。有可能還可以代替硅材質(zhì)，制造出新一代的超級(jí)計(jì)算機(jī)，可以說是新時(shí)代的“超級(jí)材料”。
示意圖
而因?yàn)槭┍旧韼в袃?yōu)異的導(dǎo)電性能，鋰離子可以在石墨烯表面和電極之間快速大量的穿梭運(yùn)動(dòng)，所以就產(chǎn)生了石墨烯電池這個(gè)概念。目前來(lái)說，真正的石墨烯電池里面的“石墨烯” 也只是用于鋰離子電池的導(dǎo)電添加劑當(dāng)中起作用，能夠極大地提升電池的充電速度，但是對(duì)于電池本身的容量并沒有什么提升。也就是說石墨烯即使真的商用了也只是作用于快充技術(shù)上面，并不能提升電池本身的續(xù)航能力。
但是目前石墨烯依舊是屬于科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)物，只能夠極少量地從石墨當(dāng)中提取。所以石墨烯本身的造價(jià)就非常昂貴，連大規(guī)模生產(chǎn)都做不到，更別說是在市場(chǎng)上商用了。
那么是不是說這次華為的石墨烯基鋰離子電池就是個(gè)噱頭沒有實(shí)用意義？當(dāng)然也并不是如此，華為瓦特實(shí)驗(yàn)室這次是很巧妙地利用了石墨烯高導(dǎo)熱性能來(lái)為他們的鋰電池散熱。華為在通稿中就明確表示，這種石墨烯基鋰離子電池主要用于高溫極端的環(huán)境。在高溫下，石墨烯基鋰離子電池的溫升比普通鋰離子電池要低5℃，同時(shí)工作環(huán)境極限溫度范圍相比起普通鋰離子電池也提升了10℃，使用壽命從而也是普通鋰離子電池的2 倍。60℃ 高溫循環(huán)充電2000 次，電池容量仍超過70%，在60℃ 的高溫存儲(chǔ)200 天，容量損失也小于13%。
示意圖
因?yàn)殇囯x子電池在溫度過高時(shí)會(huì)讓其容量損失越來(lái)越快，而且是不可逆的，所以石墨烯在這種新型鋰離子電池當(dāng)中擔(dān)當(dāng)著最為重要的散熱材質(zhì)。華為認(rèn)為這種新型電池可以應(yīng)用于世界各地高溫區(qū)的蜂窩基站上，提升基站鋰離子電池的使用壽命。以后還有可能應(yīng)用到電動(dòng)汽車、無(wú)人機(jī)等主要依靠電池模組提供動(dòng)力的設(shè)備上。
配圖
但這項(xiàng)技術(shù)目前并不適合下放到智能手機(jī)上，首先如上面所說的產(chǎn)量和成本是現(xiàn)在最主要的問題，對(duì)于動(dòng)輒鋪貨上百萬(wàn)的手機(jī)電池來(lái)說肯定不現(xiàn)實(shí)。而且石墨烯基鋰離子電池是針對(duì)高溫工作環(huán)境制作的，一般而言鋰電池高溫性能好，低溫性能就差，反之亦然。
石墨烯這種“超級(jí)材料” 目前對(duì)于鋰離子電池行業(yè)的發(fā)展來(lái)說可能幫助并不是很大，但是其他領(lǐng)域上，例如：電子元件、能源材料、超級(jí)電容器和高速晶體管等都有很大的應(yīng)用前景。當(dāng)然目前受困于成本和產(chǎn)能的問題而無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)或者實(shí)驗(yàn)，以后如果可以有一個(gè)低廉的量產(chǎn)方案說不定將會(huì)給各行業(yè)帶來(lái)翻天覆地的變化。