華為石墨烯基鋰離子電池 噱頭還是革命

近來有關(guān)華為的一則 " 石墨烯基鋰離子電池 " 的公眾號文章再一次點(diǎn)燃了朋友圈的愛國情操，吸引了眾多愛國人士的熱情轉(zhuǎn)發(fā)，閱讀量輕輕松松就超過了 10 萬大關(guān)。不過在愛國熱情之下，我們還是應(yīng)該要保持理性，求知事實(shí)。

前些天，華為中央研究院瓦特實(shí)驗(yàn)室這次在第 57 屆日本電池大會上正式發(fā)布了石墨烯基鋰離子電池。雖然這款新型電池的名字上加入了 " 石墨烯 "，但它實(shí)質(zhì)上還是屬于鋰離子電池。

這些新聞通稿中的華為瓦特實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家李陽興博士就明確表示，這種石墨烯基鋰離子電池技術(shù)的突破主要為：在電解液中加入特殊添加劑，去除痕量水、避免電解液高溫分解。在電池正極中選用改性的大單晶三元材料，提高熱穩(wěn)定性。采用新型材料石墨烯，實(shí)現(xiàn)鋰離子電池與環(huán)境間的高效散熱。

上面的解析就已經(jīng)明確指出了，石墨烯基鋰離子電池里面的 " 石墨烯 " 僅用于提升鋰離子電池散熱效果。而電池電極上也并沒有使用石墨烯材料提高導(dǎo)電性，更沒有直接使用石墨烯材質(zhì)制作電池主體。

但是一些公眾號和科技媒體可能出于蹭熱度或者某些利益原因，卻以 " 石墨烯 " 為切入點(diǎn)，胡編亂造出 " 華為正式發(fā)布石墨烯電池 " 或者 " 華為開啟石墨烯商用時代 " 之類的言論，極大地誤導(dǎo)了一般讀者。

為此還引發(fā)了一些非常尷尬的事情，中科院前幾天通過其官方微博發(fā)表了一些雙層石墨烯的研究進(jìn)展探討發(fā)展方向，卻被不明真相的網(wǎng)友質(zhì)疑研究價(jià)值。隨后中科院通過轉(zhuǎn)發(fā)微博回答了這名網(wǎng)友，這名網(wǎng)友會說出 " 華為石墨烯電池已經(jīng)商用 " 的言論，大抵就是被這些公眾號和科技媒體所誤導(dǎo)的。

這里我們可以先簡單理解一下石墨烯，這是一種有 = 由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料?？梢哉f是目前世界上最薄最堅(jiān)硬的材料，此外還有超強(qiáng)的導(dǎo)電性、優(yōu)異的室溫導(dǎo)熱和透光性，結(jié)構(gòu)也相當(dāng)穩(wěn)定。因?yàn)檫@種優(yōu)異的特性，使得石墨烯在微電子、物理、能源材料、化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有不錯的應(yīng)用前景。有可能還可以代替硅材質(zhì)，制造出新一代的超級計(jì)算機(jī)，可以說是新時代的 " 超級材料 "。

而因?yàn)槭┍旧韼в袃?yōu)異的導(dǎo)電性能，鋰離子可以在石墨烯表面和電極之間快速大量的穿梭運(yùn)動，所以就產(chǎn)生了石墨烯電池這個概念。目前來說，真正的石墨烯電池里面的 " 石墨烯 " 也只是用于鋰離子電池的導(dǎo)電添加劑當(dāng)中起作用，能夠極大地提升電池的充電速度，但是對于電池本身的容量并沒有什么提升。也就是說石墨烯即使真的商用了也只是作用于快充技術(shù)上面，并不能提升電池本身的續(xù)航能力。

但是目前石墨烯依舊是屬于科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)物，只能夠極少量地從石墨當(dāng)中提取。所以石墨烯本身的造價(jià)就非常昂貴，連大規(guī)模生產(chǎn)都做不到，更別說是在市場上商用了。

那么是不是說這次華為的石墨烯基鋰離子電池就是個噱頭沒有實(shí)用意義?當(dāng)然也并不是如此，華為瓦特實(shí)驗(yàn)室這次是很巧妙地利用了石墨烯高導(dǎo)熱性能來為他們的鋰電池散熱。華為在通稿中就明確表示，這種石墨烯基鋰離子電池主要用于高溫極端的環(huán)境。在高溫下，石墨烯基鋰離子電池的溫升比普通鋰離子電池要低 5 ℃，同時工作環(huán)境極限溫度范圍相比起普通鋰離子電池也提升了 10 ℃，使用壽命從而也是普通鋰離子電池的 2 倍。60 ℃ 高溫循環(huán)充電 2000 次，電池容量仍超過 70%，在 60 ℃ 的高溫存儲 200 天，容量損失也小于 13%。

因?yàn)殇囯x子電池在溫度過高時會讓其容量損失越來越快，而且是不可逆的，所以石墨烯在這種新型鋰離子電池當(dāng)中擔(dān)當(dāng)著最為重要的散熱材質(zhì)。華為認(rèn)為這種新型電池可以應(yīng)用于世界各地高溫區(qū)的蜂窩基站上，提升基站鋰離子電池的使用壽命。以后還有可能應(yīng)用到電動汽車、無人機(jī)等主要依靠電池模組提供動力的設(shè)備上。

但這項(xiàng)技術(shù)目前并不適合下放到智能手機(jī)上，首先如上面所說的產(chǎn)量和成本是現(xiàn)在最主要的問題，對于動輒鋪貨上百萬的手機(jī)電池來說肯定不現(xiàn)實(shí)。而且石墨烯基鋰離子電池是針對高溫工作環(huán)境制作的，一般而言鋰電池高溫性能好，低溫性能就差，反之亦然。

石墨烯這種 " 超級材料 " 目前對于鋰離子電池行業(yè)的發(fā)展來說可能幫助并不是很大，但是其他領(lǐng)域上，例如：電子元件、能源材料、超級電容器和高速晶體管等都有很大的應(yīng)用前景。當(dāng)然目前受困于成本和產(chǎn)能的問題而無法大規(guī)模生產(chǎn)或者實(shí)驗(yàn)，以后如果可以有一個低廉的量產(chǎn)方案說不定將會給各行業(yè)帶來翻天覆地的變化。

不過在這之前，各位愛國人士還是需要好好冷靜下來，石墨烯現(xiàn)在還達(dá)不到真正商業(yè)化的程度，可不要再輕信為了蹭熱點(diǎn)和相關(guān)利益而專業(yè)造謠的朋友圈 " 愛國 " 文章了。