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    介紹:華為新電池和石墨烯之間的關系

    2021-04-27 ryder

    12月1日,華為中央研究院瓦特試驗室在第57屆日本電池大會上,宣布在鋰電池范疇實現重大研究沖破,推出業界首個高溫長壽命石墨烯基鋰電池。此消息一經發布,就被各大媒體爭相轉載,但是,華為推出的新電池是不是是媒體所報道的石墨烯基鋰電池、或是石墨烯電池呢?我們一起來揭開謎底。


    “12月1日,華為中央研究院瓦特試驗室在第57屆日本電池大會上,宣布在鋰電池范疇實現重大研究沖破,推出業界首個高溫長壽命石墨烯基鋰電池。試驗結果顯示,以石墨烯為基礎的新型耐高溫技術可以將鋰電池上限使用溫度提高10℃,使用壽命是一般鋰電池的2倍。”


    華為、石墨烯、鋰離子電池有這么多大熱門的這條消息一經發布,就引來媒體的瘋狂追捧,我們一起來看看媒體的報道:


    再看看華為自己是怎么說的,下面是華為官網的截圖。


    近日,華為中央研究院瓦特試驗室在第57屆日本電池大會上宣布在鋰電池范疇實現重大研究沖破,推出業界首個高溫長壽命石墨烯基鋰電池。試驗結果顯示,以石墨烯為基礎的新型耐高溫技術可以將鋰電池上限使用溫度提高10℃,使用壽命是一般鋰電池的2倍。


    我們看到,華為把自家這項新技術稱為“石墨烯基鋰離子電池“,部分媒體也采用了這個說法,而有一部分媒體則筆直稱之為“石墨烯電池”,可能有同學要問了,一項技術,為什么有這么多名堂?到底我該相信誰?


    重點來了,小編今天要說的是,華為推出的新電池并不是“石墨烯基鋰離子電池”,更不是“石墨烯電池”!


    華為新電池的技術沖破在哪?和石墨烯有關系嗎?

    據知道,華為石墨烯基鋰電池主要適用于高溫極端環境,其原理是通過在電解液中加入高溫抗分析添加劑,配合高溫穩定的大單晶正極,大幅提升電池熱穩定性,同時采用石墨烯進行高效散熱。


    華為瓦特試驗室首席科學家李陽興博士指出,石墨烯基高溫鋰電池技術沖破主要來自三個方面:


    1、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析;


    2、電池正極選用改性的大單晶三元材料,提高材料的熱穩定性;


    3、采用新型材料石墨烯,可實現鋰電池與環境間的高效散熱。


    高溫環境下的充放電探測聲明,同等工作參數下,該石墨烯基高溫鋰電池的溫升比一般鋰電池降低5℃;60°C高溫循環2000次,容量保持率仍超過70%;60℃高溫存儲200天,容量損失小于13%。


    所以,我們清楚的看到,華為這款電池有三個技術沖破,石墨烯在其中是作為散熱材料,這其中一部分,并且這三項技術沖破是協同發力的,并不存在主要次要之分。


    下面是第二個問題,


    這款新電池中不是有石墨烯么,為什么不能叫石墨烯基鋰離子電池?


    鋰電池是要怎么樣定義的?

    “鋰離子電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。鋰離子電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰電池。


    鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池,屬于一次電池;


    鋰電池:是一種二次電池(充電電池),它主要依賴鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態;放電時則相反。電池一般采用含有鋰元素的材料作為電極,是現代高性能電池的代表。


    所以,不管是鋰離子電池還是鋰電池,最緊要的一點是電極材料中有鋰,并且依賴鋰離子的移動來充放電,這是其能稱之為鋰離子電池的最根本原由。


    我們看華為的這款電池,其正極材料為單晶三元材料,目前開發的三元材料無外乎這幾種,NCM(鎳鈷錳酸鋰)NCA(鎳鈷鋁酸鋰),反正都是含鋰的,而且也是通過鋰離子在正負極間的移動達到充放電。所以還是鋰電池。


    那石墨烯呢?由華為公開的資料來看,石墨烯只是作為電池中的散熱材料,這并不能改變電池的基本性質,所以說,不能稱之為石墨烯基鋰電池。


    不了解大家記不記得今年7月,東旭光電發布的“烯王”移動電源,采用了石墨烯基鋰電池,為什么這個可以這么稱呼呢?因為這款電池的正極材料是石墨烯包覆的磷酸鐵鋰,也就是說,在正極材料中有石墨烯,所以可以這么稱呼。


    石墨烯電池又有哪些?存在真正的石墨烯電池嗎?


    石墨烯電池?說實話,小編還沒看到學術界對此有明確的定義。如果參考鋰電池的定義,石墨烯電池肯定是石墨烯作為主要的電極材料,但是目前,這種電池還沒看到。我們看到的所有打著“石墨烯電池”幌子的其實都是摻了石墨烯的鋰電池或鉛酸蓄電池,根本不是真正的石墨烯電池。


    華為的這款電池已經足夠牛了,完全不需要用石墨烯當噱頭


    再回到華為的這款電池上,這個新電池最厲害的技術就是高溫長壽命,60°C高溫循環2000次,容量保持率仍超過70%;60℃高溫存儲200天,容量損失小于13%,這個數據完全可以秒殺目前市面上的大部分鋰離子電池,這才是這款電池的驚艷之處!所以,華為下一步計劃將這款電池用在一些高溫環境里,比如熱帶地區的通信基站、無人機等等。


    總結:

    其實華為自從2015年宣布和英國曼大的國家石墨烯研究院合作以來,在華為的新產品尤其是新手機發布前,總是有關于石墨烯電池的小道消息,比如Mate8、Mate9pro,但最終都被證實是煙霧彈。怎么說呢,華為這次推出這款新電池也可以用終于等到你來形容。


    石墨烯行業的朋友,對于這個消息還是要有清醒的認識,如果有人認為有了這個電池,就能改變全球能源格局、能迎來顛覆性的革命、中東石油國就此完蛋了等等想法,小編還是勸大家冷靜些吧。冰凍三尺絕非一日之寒,一項新技術要從研發到成果化最終顛覆另一個產業,絕非一蹴而就,而是要經過無數人無數次付出努力才有可能實現的。


    臨淵羨魚,不如退而結網。不要老是眼紅別人,把自己的事情做好才是正途。

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