最近的材料科學(xué)界,因?yàn)槭┡c一家中國(guó)企業(yè)華為的結(jié)合,變得熱鬧非凡。自12年前首次被人工制出,將在電子信息、新材料、新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域顯現(xiàn)廣闊應(yīng)用前景的石墨烯帶入工業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域,成了全球的努力目標(biāo)。因此,當(dāng)華為中央研究院瓦特實(shí)驗(yàn)室于第57屆日本電池大會(huì)上宣布“推出業(yè)界首個(gè)高溫長(zhǎng)壽命石墨烯基鋰離子電池”時(shí),國(guó)內(nèi)一片沸騰。盡管后來(lái)的事實(shí)表明,此“石墨烯基電池”非“石墨烯電池”,但絲毫不影響人們對(duì)華為在石墨烯領(lǐng)域取得突破的期待。
石墨烯電池是“泡泡”嗎
自2015年10月23日華為與英國(guó)曼徹斯特大學(xué)達(dá)成石墨烯應(yīng)用研究項(xiàng)目后,大家就期待著華為推出“顛覆性”成果,但是誰(shuí)都明白,沒(méi)那么容易。
實(shí)際上,華為在日本電池大會(huì)上宣布的是“石墨烯助力的高溫鋰離子電池”的創(chuàng)新,研究成果來(lái)自以突破關(guān)鍵技術(shù)、提升現(xiàn)有鋰電池的性能天花板為目標(biāo)的瓦特實(shí)驗(yàn)室,而非來(lái)自曼徹斯特大學(xué)的應(yīng)用研究項(xiàng)目。
根據(jù)華為瓦特實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家李陽(yáng)興的解釋,華為此次推出的計(jì)劃用于沙漠、陽(yáng)光直曬等高溫極端環(huán)境的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站,高溫電池中,石墨烯起到的作用是高效散熱,而非電池的正極或負(fù)極材料。
據(jù)了解,在該高溫電池中,石墨烯主要配合正負(fù)極,在電極材料內(nèi)部搭建了一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)熱的腳手架,降低了內(nèi)阻,提升了散熱。好比混凝土中加入鋼筋來(lái)增加強(qiáng)度,味精加到菜里提升味道,石墨烯配合正負(fù)極材料,將儲(chǔ)能功能發(fā)揮更好。
盡管這不是石墨烯電池,但據(jù)華為提供的信息,這款新電池的性能已可秒殺目前市面上的大部分鋰電池,“實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,以石墨烯為基礎(chǔ)的新型耐高溫技術(shù)可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?!?/b>
華為的高溫電池讓人們對(duì)石墨烯電池又有了新的向往,石墨烯電池在大眾、媒體的眼中已經(jīng)是“超級(jí)電池”般的存在,但某新能源企業(yè)市場(chǎng)總監(jiān)吳曉汶說(shuō):“石墨烯電池到現(xiàn)在也沒(méi)嚴(yán)格的定義。在別的方向我不敢下結(jié)論,在電池領(lǐng)域,尤其是鋰電池方向,‘石墨烯電池’,基本還屬于妄想?!?/p>
關(guān)于石墨烯電池取得的進(jìn)展不計(jì)其數(shù),其中不乏聲稱即將開(kāi)發(fā)出成型產(chǎn)品,甚至已經(jīng)有了成型產(chǎn)品,但隨后就沒(méi)有了下文。吳曉汶表示,采用石墨烯作為電池材料,無(wú)論是成本,還是工藝,目前仍有許多內(nèi)在以及外在的問(wèn)題需要解決,也正因此,石墨烯電池?zé)o數(shù)次面世,又無(wú)數(shù)次不見(jiàn)蹤影。