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解讀:石墨烯是鋰電池續航的解救者嗎?

發布時間: 2015-10-26 09:07:05    來源: 中關村在線
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[摘要]很多人認為石墨烯會是拯救鋰電池的法寶。不過石墨烯電池的研發成本較高,目前很難做到產品的普及。而且充電速度快并不代表電池的蓄電能力強,想要實現電池的超長待機功能,還需要有效擴大電池容量,同時要保證持續充電的可行性。

 

  1、手機成最火熱電子消費品

  自學會物物交換的原始社會開始,消費品便應運而生,而隨著科技的發展,消費品行列中開始出現一個新的分支,那就是電子消費品。從黑白電視機到手提大哥大,從最古老的收音機到第一臺電冰箱,電子消費品與人們生活之間的聯系日益緊密。人們總以為在激烈的市場“宮斗劇”中,所有的電子消費品都會在改進中不斷蛻變并且毫無規律可循,事實上并非如此。

  以電視機為例,1924年誕生的第一臺電視笨重如柜子,而隨之從黑白電視系列到彩色電視系列的所有產品,都在朝著減輕體積、縮小比例的方向發展。而屏幕畫面的尺寸卻隨著用戶的需求開始從5英寸、9英寸逐漸發展到現在的60英寸、100英寸。不止是電視機,所有的電子消費品都在“大”與“小”的迭代中不斷變換改進,唯一不變的是對電源的依賴。

  跟傳統的電子消費品市場相比,現在市場中需求量大并且更新換代速度較快的消費型產品線非手機莫屬。這類產品目前存在的最大問題就是電池續航能力較弱,基本屬于一天一充電。耗電和充電的這個過程就如同是抽血和補血,不斷的循環最終會造成手機“過勞死”,這也是造成智能手機普遍“短命”的主要原因。

  雖然電池續航能力弱幾乎是所有智能手機的一條跛腿,但因為產品應用性強、符合用戶需求,所以又與人們的生活密不可分。如果一款智能手機能夠實現超長待機一星期,相信必然會成為當前市場中最具競爭力的品牌型號。

  2、超長待機為何成“宮斗”王牌

  前不久三星曾宣布,將推出一款能夠有效延長電池續航能力的新型鋰電池,幫助用戶徹底拋棄擺脫一天一充電的情況,將電池的續航時長延伸至21個小時。據悉,這種電池在密度上比傳統電池要高1.5到1.8倍,采用硅質陽極和石墨表面,可以一定程度的增加使用壽命,目前還處于實驗階段。

  超長待機對于智能手機不離手的青少年用戶來說,其誘惑力不亞于某些消費者對特定手機品牌的渴求。并且智能手機在人們日常生活中所扮演的角色越來越重要,手機的電池續航能力還會直接影響用戶的生活、工作節奏?,F在手機不再只是接打電話、傳遞訊息的工具,它還是照相機、音樂盒、游戲機、以及連通現實與網絡世界的一把鑰匙。

  尤其是互聯網的發展普及,讓用戶對極具便攜性能的智能手機的需求進一步加大。用手機上網成為智能手機的主流功能之一,用戶看新聞、在線玩游戲、或者是進行地圖導航等等,智能手機和網絡缺一不可。而且隨著手機功能的增多,用戶使用手機的時長也在不斷增加,耗電量也會隨之變大。因而電池續航能力成為當前手機市場競爭的一個主要考量因素。

  三星此前推出的GALAXY Note4便在電池續航能力方面做了很大改進,從屏幕設計優化、超級省電模式、極速充電三方面為手機的日常使用提供了待機“續命良方”。有前代產品做榜樣,這次三星擬推出的這款能夠實現超長待機功能的鋰電池,即使宣稱可以待機一周,從電池構造材質來分析也有一定的可信性。

  3、電池的解救者會是石墨烯?

  構造電池的材質變化很大,從“伏特電堆”中的鹽水,到銅電池中的稀硫酸,再到碳鋅電池中的氯化銨、干電池中的糊狀電解液、鐵鎳電池等等,隨著材質的變換,電池所能夠存儲的電量也在不斷發生變化。到目前為止,能夠通過充電實現持續使用的鋰離子電池成為電池系列中的佼佼者。同時也是目前絕大部分帶電池的智能電子產品的標配。

  而此前三星正在研制的那款能夠實現超長待機功能的電池,所采用的材質則是石墨烯。石墨烯電池是一種利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出的一種新能源電池。石墨烯具備高導電性、高強度、超輕薄等特性,通過這種材質,鋰離子可以在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動,因此石墨烯電池能夠將幾個小時的充電時間濃縮為幾分鐘。

  基于此,很多人認為石墨烯會是拯救鋰電池的法寶。不過石墨烯電池的研發成本較高,目前很難做到產品的普及。而且充電速度快并不代表電池的蓄電能力強,想要實現電池的超長待機功能,還需要有效擴大電池容量,同時要保證持續充電的可行性。有研究人員通過實驗發現石墨烯能夠利用環境熱量自行充電,這對用戶來說又是一個振奮人心的好消息。從石墨烯出發,實現智能手機超長待機一周也不是沒有可能。

  總結:雖然電子消費品是一個很大的概念,但就與人們生活密切相關、時時需要用到的產品而言,手機是最主要的代表。電池續航能力的強弱是當前智能手機競爭的一個關鍵點。

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