容量提一半,充電快五倍,三星竟搞定了石墨烯電池!
11月27日,三星電子宣布,開發(fā)出了一項(xiàng)石墨烯電池技術(shù),該技術(shù)采用硅石來(lái)合成像三維爆玉米花一樣的石墨烯,然后將這些“石墨烯球”(graphene balls)用作先進(jìn)鋰離子電池的材料。
其相關(guān)內(nèi)容已經(jīng)發(fā)布到了《自然通訊》(Nature Communications)雜志上,題目為《支持快速充電、高體積能量密度的可充電鋰電池石墨烯球》。另外,三星已經(jīng)在韓國(guó)和美國(guó)申請(qǐng)了這項(xiàng)技術(shù)的專利。
三星官方公布的“石墨烯球”圖片
石墨烯是碳的一種形式,其電子遷移率約為硅的140倍,被視為應(yīng)用于電池的完美材料。三星先進(jìn)技術(shù)研究院(SAIT)稱,這種基于石墨烯材料的電池容量比目前市面上的電池高出45%,且其充電速度提升到了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的5倍!
石墨烯電池概念圖
換句話講,相同體積和厚度的手機(jī),本來(lái)只能裝下3000毫安電池,現(xiàn)在就能裝下5000毫安的電池。而現(xiàn)有鋰電池需要1小時(shí)才能全部充滿,該款電池可縮短到12分鐘!另外,該款石墨烯電池能夠在最高60攝氏度下保持穩(wěn)定,因此還有望用于電動(dòng)汽車。
延伸閱讀:
去年的同時(shí)期,華為中央研究院瓦特實(shí)驗(yàn)室宣布推出業(yè)界首個(gè)高溫長(zhǎng)壽命石墨烯助力的鋰離子電池。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,以石墨烯為基礎(chǔ)的新型耐高溫技術(shù)可以將鋰離子電池上限使用溫度提高10℃,使用壽命是普通鋰離子電池的2倍。
與三星的石墨烯球不同的是,華為研究出的石墨烯助力的高溫鋰離子電池技術(shù)是在電解液中加入特殊添加劑,除去痕量水,避免電解液的高溫分解;電池正極選用改性的大單晶三元材料,提高材料的熱穩(wěn)定性;同時(shí),采用新型材料石墨烯,可實(shí)現(xiàn)鋰離子電池與環(huán)境間的高效散熱。
華為“烯王”石墨烯電池
根據(jù)華為官方公布的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,該石墨烯助力的高溫鋰離子電池的溫升比普通鋰離子電池降低5℃; 60°C高溫循環(huán)2000次,容量保持率仍超過(guò)70%;60℃高溫存儲(chǔ)200天,容量損失小于13%。
不得不說(shuō),華為這項(xiàng)技術(shù)同樣很厲害,對(duì)電池儲(chǔ)能帶來(lái)了革新。但就技術(shù)層面而言,還是目前三星這個(gè)更牛一些。
筆者觀點(diǎn):
接下來(lái)的“電子產(chǎn)品戰(zhàn)爭(zhēng)”,除了在元器件和外觀上外,電池也絕對(duì)是下一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng),目前電池一直是科技行業(yè)的一個(gè)最大瓶頸,無(wú)論是什么電子產(chǎn)品,一旦沒(méi)有動(dòng)力支撐,那么就失去了它的意義。
石墨烯是鋰電池革命的契機(jī)材料,是電子科技企業(yè)的“必爭(zhēng)之地”。然而不管是華為的石墨烯基鋰電池還是三星的石墨烯球鋰電池,目前其電池技術(shù)就緒水平都處于概念驗(yàn)證到示范階段;所以我們只能說(shuō)這是一項(xiàng)潛在用途廣泛的了不起的技術(shù),但世界距離商業(yè)開發(fā)石墨烯電池還有很長(zhǎng)的路要走!畢竟應(yīng)用精細(xì)加工技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)高質(zhì)量的電子級(jí)石墨烯并不是一件容易的事。