手機續(xù)航的未來能寄希望于石墨烯電池嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-16 08:43
點擊量：次
進入2018年，石墨烯電池叕取得突破，浙大的科研團隊研發(fā)出了1.1秒充滿手機的超級快充的石墨烯電池。如果這種石墨烯電池真的能夠商用的話，那么手機的續(xù)航問題幾乎就可以得到完美的解決。
石墨烯電池短期內(nèi)真的能商用么？其實石墨烯電池取得技術突破的新聞早在幾年前就開始不絕于耳，更何況在這個科技爆炸的時代。如果石墨烯電池可能商用必定會有大量的資金幫助其推向商用，然而數(shù)年過去了，石墨烯電池依然處在概念的階段。
在手機行業(yè)競爭如此激烈的今天，手機廠商的任何一點創(chuàng)新都可能成為噱頭，續(xù)航領域更是必爭之地。不過，廠商們并沒有去顯著的加大電池容量，而是專注在快充、無線充電和降功耗（呵呵）上。
相比于快充，無線充電的方案有比較大的優(yōu)勢，因為快充難免會損傷電池的耐用性，而三星和蘋果手機所采用的無線充電技術雖然有很大的局限性，卻有可能是解決手機續(xù)航問題的未來。
石墨烯電池雖然很值得期待，但是在很長一段時間之內(nèi)都看不到商用的可能，所以有網(wǎng)友開玩笑說石墨烯電池取得突破的新聞還能再用十年也不會商用。您覺得石墨烯電池前景如何呢？歡迎在評論區(qū)留言發(fā)表您的觀點。
石墨烯電池正迅速變得比以前的石墨電池更受歡迎。它們是一種新興的技術，允許更快的周期和增加的電極密度。他們也有能力延長充電時間，提高電池的使用壽命。
石墨電池是一種經(jīng)過驗證的技術，有多種形式。像石墨一樣，各種類型的功能石墨烯衍生物電極現(xiàn)在都可以使用，研究人員發(fā)現(xiàn)了許多優(yōu)于純石墨電極的優(yōu)點。
從歷史上看，石墨被用作主要的陰極材料，鋰離子進入結(jié)構(gòu)孔。然而，石墨烯缺乏這種能力，但由于其較大的表面積，它可以通過表面吸附和誘導成鍵來儲存鋰離子。
誘導成鍵通常發(fā)生在石墨烯衍生物和鋰離子附著于功能化表面的過程中。除了具有較大的表面積外，高導電性是石墨烯電極的另一個關鍵特性。傳統(tǒng)電池中使用的許多金屬氧化物有低體積的能量密度、低電導率和接觸點的損失等缺點。
利用石墨烯進行金屬氧化物的混合，可以消除大部分的問題，而且由于間隙離子和混合矩陣之間的相互作用的巨大改善，電導率變得更大。為了生產(chǎn)石墨烯-金屬氧化物納米粒子，石墨烯在過程中作為模板，由于石墨烯的常規(guī)重復結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了均勻分布的矩陣。這一過程也限制了納米顆粒的聚集，在鋰充電和放電循環(huán)過程中促進了納米顆粒的表面。因此，相對于純電動的電極，在特定容量和循環(huán)性能方面有了改進。鋰離子電池的價格不能大幅降低，因為鋰的價格仍然很高。這項技術并不依賴于金屬和其他有毒物質(zhì)，所以如果需要處理的話，它是環(huán)保的。
石墨烯納米粒(GNPs)擁有一些電池應用的最佳性能。它們可以作為其他碳基材料的替代品。GNPs具有優(yōu)異的導熱性、導電性、機械穩(wěn)定性和提供復合材料的能力，增強了機械強度、導電性，降低了氣體的滲透性。
氧化石墨烯(和還原的氧化石墨烯)是一種分散體，一種粉末，或一種自旋涂膜。便宜的石墨烯氧化物的元素組成包括35-42%的碳、45-55%的氧和3-5%的氫。它還提供氧化石墨烯薄膜和涂層。一種由廉價的管道單層石墨烯氧化物產(chǎn)品在玻璃上涂布的氧化石墨烯薄膜，其最終厚度為5-20nm。它的電導率在104-105的范圍內(nèi)，而在101-103的范圍內(nèi)的薄片電阻。
相反,一個(靈活)石墨烯表在一個靈活的有機基質(zhì)提供相同的厚度和面積,但電導率范圍103-103Sm-1和薄層電阻范圍102-104Ωsq-1。
廉價的電子管還提供CVD石墨烯薄膜，這些薄膜生長在一系列的基體上，包括硅、石英、PET和銅。它們也可以被轉(zhuǎn)移到一系列的客戶提供的底物，如果它們與用于將石墨烯從基體上浮起的溶劑相兼容，這樣它就可以被重新沉積到基板上。
石墨烯電池技術
石墨烯及其衍生物具有優(yōu)異的電導率和導熱性、大的比表面積和天然的粘附性等優(yōu)異性能。傳統(tǒng)的和前瞻性的電池材料在使用石墨烯的功能時可以顯著地增強。這些優(yōu)點在實際電池中有幾種體現(xiàn)。
使用石墨烯衍生物制備的半導體電池材料不需要納米尺寸來達到所有實際應用的電導率。用較大的顆粒制備的電極需要明顯較少的添加劑，具有包裝密度和最終電池的實際能量密度。此外，材料處理和處理的便利性也得到了提高。
更大的粒子是熱穩(wěn)定的，石墨烯的特殊導熱系數(shù)降低了任何地方的溫度梯度，阻止了高能量細胞的熱量流失。電極表面的局部散熱也延長了電池壽命。
