石墨烯電池快充技術有望引發(fā)產(chǎn)業(yè)變革

2017-12-22 16:20:12 人民郵電報　點擊量：評論 (0)

在消費電子領域，電池容量和充電速度是亙古不變的話題，不少廠商都把快充技術和電池容量作為其產(chǎn)品的噱頭。目前，該領域使用最多的就是鋰電池，鋰電池最早于1991年商用，之后成為電子設備的標配。但很多人認為這

在消費電子領域，電池容量和充電速度是亙古不變的話題，不少廠商都把快充技術和電池容量作為其產(chǎn)品的噱頭。

目前，該領域使用最多的就是鋰電池，鋰電池最早于1991年商用，之后成為電子設備的標配。但很多人認為這項技術已經(jīng)達到極限，希望尋找替代來源，于是石墨烯電池進入了人們的視線。據(jù)悉，石墨烯具有極強的導電性和耐用性，科學家正在尋找這種材料的多種應用方式。

近日，三星電子旗下研發(fā)部門成功合成了一種“石墨烯球”，可用于延長鋰電池的續(xù)航時間，并加快其充電速度。石墨烯球材料可以讓電池容量增加45%，充電速度加快5倍。

三星表示，如果現(xiàn)有鋰電池需要1小時全部充滿，那么采用這項新技術后，便可縮短到12分鐘，并且使用石墨烯球的鋰電池還可以把溫度保持在60攝氏度，符合電動汽車的使用要求。

資料顯示，石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性開發(fā)出的一種新能源電池。這種新的電池可把數(shù)小時的充電時間壓縮至不到一分鐘。

正是看到了石墨烯的應用前景，許多國家紛紛建立石墨烯相關技術研發(fā)中心，嘗試將石墨烯商業(yè)化，進而在工業(yè)、技術和電子相關領域獲得潛在的應用專利。歐盟委員會將石墨烯作為“未來新興旗艦技術項目”，制訂專項研發(fā)計劃，未來10年內(nèi)將撥出10億歐元經(jīng)費。英國政府也投資建立國家石墨烯研究所(NGI)，力圖使這種材料在未來幾十年可以從實驗室進入生產(chǎn)線和市場。

我國在石墨烯研究上也具有獨特的優(yōu)勢。從生產(chǎn)角度看，作為石墨烯生產(chǎn)原料的石墨，在我國儲能豐富，價格低廉。另外，批量化生產(chǎn)和大尺寸生產(chǎn)是阻礙石墨烯大規(guī)模商用的最主要因素。2013年，中科院重慶綠色智能技術研究院宣布利用化學氣相沉積法成功制造出了國內(nèi)首片15英寸的單層石墨烯，并成功將石墨烯透明電極應用于電阻觸摸屏上，制備出了7英寸石墨烯觸摸屏。

不少終端廠商也非常關注電池領域的革新，全球手機出貨量第三的企業(yè)華為早在2015年就著手研發(fā)石墨烯電池，華為曾宣布與曼徹斯特大學合作研究石墨烯的應用，而這一項目的研究成果也可以直接應用在消費電子產(chǎn)品和移動通信設備上。

目前，我國已經(jīng)成功實現(xiàn)了石墨烯改性高能量密度鋰離子超級電容器批量生產(chǎn)。據(jù)工信部消息稱，繼寧波墨西年產(chǎn)500噸石墨烯微片生產(chǎn)線投產(chǎn)運營之后，寧波中車新能源科技有限公司和中科院寧波材料所聯(lián)合研發(fā)的石墨烯改性高能量密度鋰離子超級電容器，日前通過了寧波市經(jīng)濟和信息化委員會組織的新產(chǎn)品鑒定。

專家認為，采用石墨烯改性正極復合材料和石墨烯改性復合導電劑，開發(fā)的高能量密度鋰離子超級電容器，攻克了保障鋰離子電容器結構穩(wěn)定性、提高電極密度的關鍵技術，研發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品單體容量達17kF、能量密度達到20Wh/kg以上、功率密度接近8kW/kg，整體技術水平達到國際領先。