近來(lái)有關(guān)華為的一則 “石墨烯基鋰離子電池” 的公眾號(hào)文章再一次點(diǎn)燃了朋友圈的愛(ài)國(guó)情操,吸引了眾多愛(ài)國(guó)人士的熱情轉(zhuǎn)發(fā),閱讀量輕輕松松就超過(guò)了 10 萬(wàn)大關(guān)。不過(guò)在愛(ài)國(guó)熱情之下,我們還是應(yīng)該要保持理性,求知事實(shí)。前些天,華為中央研究院瓦特實(shí)驗(yàn)室這次在第 57 屆日本電池大會(huì)上正式發(fā)布了石墨烯基鋰離子電池。雖然這款新型電池的名字上加入了 “石墨烯”,但它實(shí)質(zhì)上還是屬于鋰離子電池。
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(méi)有使用石墨烯材料提高導(dǎo)電性,更沒(méi)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(kāi)啟石墨烯商用時(shí)代” 之類(lèi)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(guò)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(guò)轉(zhuǎn)發(fā)微博回答了這名網(wǎng)友,這名網(wǎng)友會(huì)說(shuō)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。
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。可以說(shuō)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(shuō)是新時(shí)代的 “超級(jí)材料”。
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(shuō),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(méi)有什么提升。也就是說(shuō)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(shuō)是在市場(chǎng)上商用了。
那么是不是說(shuō)這次華為的石墨烯基鋰離子電池就是個(gè)噱頭沒(méi)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(guò) 70%,在 60℃ 的高溫存儲(chǔ) 200 天,容量損失也小于 13%。
因?yàn)殇囯x子電池在溫度過(guò)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(chē)、無(wú)人機(jī)等主要依靠電池模組提供動(dòng)力的設(shè)備上。
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(shuō)的產(chǎn)量和成本是現(xiàn)在最主要的問(wèn)題,對(duì)于動(dòng)輒鋪貨上百萬(wàn)的手機(jī)電池來(lái)說(shuō)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(shuō)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(wèn)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(shuō)不定將會(huì)給各行業(yè)帶來(lái)翻天覆地的變化。
不過(guò)在這之前,各位愛(ài)國(guó)人士還是需要好好冷靜下來(lái),石墨烯現(xiàn)在還達(dá)不到真正商業(yè)化的程度,可不要再輕信為了蹭熱點(diǎn)和相關(guān)利益而專(zhuān)業(yè)造謠的朋友圈 “愛(ài)國(guó)” 文章了。