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华为官方辟谣P40首发石墨烯电池 石墨烯商用究竟有多难?

知名科技网站digitaltrends月初突然爆料华为P40将采用石墨烯电池,在不大幅增加体积的情况下增加容量,并有助于加快充电速度。该电池将具有5500mAh的容量,并配备50W快速充电系统,可在45分钟内充电。

实际上2016年,使用石墨烯可以帮助降低用于其基站的新电池的工作温度,从而延长电池的使用寿命。石墨烯电池通常还具有更高的容量和更快的充电时间,但是这项技术是非常新的,我们还没有看到在商业级产品上广泛使用。

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在爆料华为使用石墨烯电池之后,华为法国官方推特发文称,华为将会是第一个发布配备石墨烯电池的高端智能手机制造商,石墨烯电池将带来更持久的续航及更快的充电速度。华为法国转发的文章内容则是华为P40/Pro的爆料新闻,其中写道华为P40/Pro将会搭载石墨烯电池。

很多人认为华为P40使用石墨烯的电池的消息基本可以确认了,尽管这项技术还没有被广泛使用,但是总要有人去试水。

不过,华为法国官方很快删除了这条推文,并表示仅仅是谣言,并非官方信息。并且华为手机产品线副总裁李小龙表示,该消息为假消息。

在这里新浪VR为大家科普一下石墨烯技术吧!

什么是石墨烯

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石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

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石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300 W/m·K,高于纳米碳管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s,又比纳米碳管或硅晶体(monocrystalline silicon)高,而电阻率只约10-6 Ω·cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料。由于它的电阻率极低,电子的移动速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控萤幕、光板、甚至是太阳能电池。

什么是石墨烯电池

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石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。 美国俄亥俄州的Nanotek仪器公司利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出一种新的电池。这种新的电池可把数小时的充电时间压缩至短短不到一分钟。

在 2017 年,三星宣布正在研发石墨烯电池技术,除了可让电池容量提升 45% 外,充电时间还可以快 5 倍;但是距离现在已经两年的事件,现在还没有应用在任何一款三星手机上。尽管修案子有三星可能会在不久的未来将该技术使用在手机上,但是目前看来仍遥遥无期。

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华为瓦特实验室在第56届日本电池大会(The 56th Battery Symposium in Japan)上发布了5分钟即可充满3000mAh电池48%电量的快充技术成果,但也未将石墨烯电池使用在手机上。华为瓦特实验室在第57届日本电池大会上宣布在锂离子电池领域实现重大研究突破,推出业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池。

关于石墨烯电池的谣言

除了上述的华为的谣言,还有很多关于华为使用石墨烯的消息,包括去年旗舰华为Mate20,华为P10等等。

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关于苹果使用石墨烯的传闻也一早就有了, 在今年iPhone 11系列发布不久后,有人爆料iPhone 12有可能使用石墨烯电池。

同样作为全球手机出货量最多的三星也同样有不少关于石墨烯电池的传闻,也有消息称明年三星可能会使用石墨烯电池。

石墨烯商用有多难?

客观的讲,石墨烯电池用在手机上会大大减少手机的重量,增加电池容量,加快充电速度。这些优点也是很多手机厂商比较头疼问题,因为想要做到这些,目前的锂电池是完全做不到的,可能只有石墨烯电池可以做到。

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一方面,生产成本太高,更重要的一方面是使用诸如化学气相沉积(CVD)的方法很难生产出大量的单层、性能优异的石墨烯。澳大利亚皇家墨尔本理工大学研究人员领衔的团队在英国《自然—通讯》期刊上报告说,他们利用最先进的扫描透射电子显微镜对市面上的商用级石墨烯样品进行了原子级别的详细检查,发现其中的硅污染程度很高,而这对石墨稀的性能表现有很大影响。

也就是说想要实现大规模的石墨烯商用可能难度会很高,而且目前没有一个“标准等级”也是石墨烯面临的问题,因为没有标准去评判所产出的石墨烯究竟是否合格。由于石墨烯只有一层原子,特别容易受到表面污染的影响,而硅污染让石墨烯性能表现不够稳定,因而很难建立起一种工业标准来规范石墨烯的性能指标。

所以,可以大规模量产石墨烯电池的时候,有一个“标准等级”后才是石墨烯真正可以实现商用的时候。

石墨烯适合使用在哪些场景?

石墨烯可运用的领域十分广阔:移动设备、航空航天、新能源电池以及化工行业的涂料、吸附、淡化等领域。

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目前各个汽车厂商都在推出纯电汽车,包括保时捷、奔驰等豪华品牌也加入其中。电动车充电时间远不如加油快,这也是很多人担心电动汽车跑长途可能需要花费很多时间的原因。如果电动汽车使用石墨烯电池,那么充电时间就会快很多倍。

当然和大家息息相关的手机,如果使用石墨烯电池,我们就可以缩短充电时间,让手机更好的满足你的日常使用。

现在包括华为、三星等公司也在积极研发石墨烯技术,但是具体我们商用还是有很大的一段距离,尽管它有着众多的优点,但是技术不成熟或者无法大规模量产时大家都在面临的问题。石墨烯理论上非常好,但因为石墨烯的稳定性极差,更多的石墨烯主要还是被用作散热材料。

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