石墨烯电池在手机的应用

石墨烯电池在手机的应用

如今的智能手机大多追求轻薄的机身和舒适的手感，因此大部分手机的电池容量维持在3000~之间，续航表现远不及诺基亚的功能手机。 锂电池是目前应用最广泛的手机电池类型，但由于其内部结构的限制，在不改变体积的情况下大幅提升电池的能量密度几乎是不可能的。 在电池容量无法突破的情况下，提高充电效率或许是提高手机续航的发展方向。

锂电池的正极、负极、电解液和隔膜中，电荷运动的速度主要由正负极材料决定。 与普通锂电池相比，石墨烯锂电池具有体积更小、耐高温、循环寿命更长、充电速度更快四大优势。

2016年7月8日，东旭光电在北京推出全球首款石墨烯基锂离子电池产品——“石墨烯王”。 据官方介绍，该产品可在-30℃-80℃环境下工作，电池循环寿命高达3500次，充电效率是普通充电产品的24倍。

需要注意的是，很多厂家在发布含有石墨烯材料的锂电池时，都会将其称为“石墨烯电池”。 事实上，“石墨烯电池”这个名称还不够准确。 由于石墨烯材料价格昂贵，一般每克售价2000元，短缺时甚至高达5000元每克，如果用它来替代电池的全部正负极材料，除了大规模科研用途外，研究项目和军事研究一样，很难面向大众消费市场。 价格实惠。

虽然石墨烯电池比传统锂电池要好很多，但就目前的手机市场而言，石墨烯电池还不可能完全商业化。 一方面，受成本和技术限制，量产规模较小。 目前手机市场上还比较少见。 不过，2016年发布的荣耀Magic却配备了石墨烯电池。 充电功率为40W，理论上30分钟可充电90%的电量。 另一方面，石墨烯的形状以及是否作为正极或负极的添加材料都会影响最终的充放电性能，目前尚未形成统一的标准。 举两个例子。

三星的“石墨烯电池”专注于更快的充电。 三星申请的专利是一种利用二氧化硅合成三维爆米花一样的“石墨烯球”，然后用这些“球”作为锂离子电池的材料，可以将电池容量提高45%，同时充电速度更快提高到现有标准的5倍。

华为的“石墨烯电池”只是用来改善锂离子电池的散热效果。 电池电极没有使用石墨烯材料来提高导电性，也没有直接使用石墨烯材料来制作电池本体。 其主要方法是在电解液中添加特殊添加剂，去除微量水分，避免电解液热解。 电池正极采用改性大单晶三元材料，提高热稳定性。 采用新材料石墨烯实现锂离子电池与环境之间的高效散热。

除了用于电池之外，石墨烯还可以用于柔性显示器、可穿戴设备等多个方面。 例如，魅族今年2月申请了以石墨烯柔性屏为载体的手机专利：借助石墨烯材料屏幕的高透光率、低电阻率、耐冲击和可弯曲的特性，正面的组件如内置摄像头和光距传感器集成在柔性石墨烯屏幕下方，从而带来更高屏占比的全面屏设计。

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