如何解決電子行業的電池問題?
任正非很久之前在接受媒體採訪時聲稱,未來10至20年內會爆發一場技術革命,「我認為這個時代將來最大的顛覆,是石墨烯時代顛覆硅時代」。前段時間華為將這句話變成了現實,華為中央研究院瓦特實驗室在第57屆日本電池大會上,宣布在鋰離子電池領域實現重大研究突破,推出業界首個高溫長壽命石墨烯基鋰離子電池。據其實驗結果顯示,以石墨烯為基礎的新型耐高溫技術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,這無疑是科技領域的一大突破。
石墨烯被稱為「黑金」,是「新材料之王」,是21世紀最有可能改變世界的新材料之一。其輕薄、強度大、導電導熱性能好的特點讓不少研究人員盯上了它,其實不僅僅是華為公司,行業內各家關於石墨烯手機電源的研發都在緊鑼密鼓的進行。
說起手機電池可能很多人會想到「三星note7爆炸」和「iphone6s/plus低溫低電量自動關機」,其實很多消費者都納悶,既然手機的技術在不斷地更新,為何電池的安全還會存在如此大的安全隱患與缺陷呢?
電池結構缺陷:
我們日常手機使用的手機電池為鋰電池,鋰電池的結構分為正級、電解液和負極,在電解液和正負極之間會有一層隔膜。鋰電池出現發熱或者燃燒現象主要是由短路和電流過大兩者引起的,過熱是鋰離子電池發生爆炸最常見的原因。這通常是指外部因素引起熱失控,也就是電池某一部分溫度升高,進而導致其它部分溫度升高,這樣,電池發熱部分越來越多,形成惡性循環,電池內電解質開始膨脹,蒸汽出現,最終導致電池因內壓過大而爆炸。機械損壞是另一個原因,簡單來說就是擠壓引起短路。
隨著手機不斷地創新,我們對於手機的輕便性要求也更加極致。更快更薄的用戶使用需求,使得手機廠商在鋰離子電池在設計上,其外殼和正負級之間的隔膜越來越薄,這就為電池安全埋下了隱患。因為一旦隔膜損壞,就可能會引起短路,導致電芯內部產熱。產生死機或者爆炸。
現在消費者最關心的無非是目前石墨烯電池做到了什麼底部,安全性如何?
石墨烯電池的優點:
石墨烯對很多人來講,是一個新鮮名詞,雖然名字裡帶有石墨二字,但它既不依賴石墨儲量也完全不是石墨的特性:石墨烯導電性強、可彎折、機械強度好,可以說是一個神奇的電池材料。石墨烯是人們發現的第一種由單層原子構成的材料。碳原子之間相互連接成六角網格。鉛筆里用的石墨就相當於無數層石墨烯疊在一起,而碳納米管就是石墨烯捲成了筒狀。
石墨、石墨烯、碳納米管和球烯之間的關係。由於碳原子之間化學鍵的特性,石墨烯很頑強:可以彎曲到很大角度而不斷裂,還能抵抗很高的壓力。而因為只有一層原子,電子的運動被限制在一個平面上,為它帶來了全新的電學屬性。
而石墨烯電池就是一個超大的電容,它可以快速充電、存儲很多電量,然後再以合理的速度放電。這種「電池」不易損壞,而且可以進行數萬次充放電循環。石墨誕生於2004年,它既是最薄的材料,也是最強韌的材料,斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%,是目前自然界最薄、強度最高的。
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