前两天华为法国分公司在 Twitter 上发了一则消息称 ， 明年上半年发布的华为 P40 系列手机将会使用石墨烯电池 。
【我们离石墨烯电池时代还有多远？】消息一出 ， 整个网络上掀起了一波石墨烯浪潮 ， 大家纷纷讨论使用石墨烯电池的手机续航如何强大 ， 石墨烯概念股也一片飚红 ， 整个电子行业似乎被打了鸡血 ， 所有人都在期待石墨烯时代的到来 。
但几小时后华为官方给热血上头的消费者和投资者泼了一盆冷水：‘之前华为法国官推发布消息有误 ， P40 并没有搭载石墨烯电池’ 。 虽然被证实是 Fake News ， 但石墨烯电池也不是编撰出来的概念名词 ， 而是大部分电池能源公司努力的方向 。
从 1884 年第一辆实用的电动汽车开始 ， 人们就一直为提高电池容量做不懈努力 ， 但从科技树时间线来看 ， 电池技术一直比其他技术的发展更慢 。 在智能手机出现之后 ， 电池续航时间的不足对使用手机的影响愈发明显 ， 一块充电宝 ， 成了所有手机用户身上的累赘 。
为了保障用户的正常使用体验 ， 电池厂商也一直改良锂电池的制作工艺 ， 但电池材料改良的速度远低于其他元件功耗上升的速度 。 手机厚度/性能/续航成了不可解决的三元悖论 ， 得到其中两项就必须舍弃一项 。
提升锂电池能量密度的利器
好在石墨烯材料横空出世 ， 2004 年 ， 英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫 ， 成功地在实验中用胶带从石墨中分离出石墨烯 ， 证实了这种万能材料的存在 。 他们二人也因此获得了 2010 年诺贝尔物理学奖 ， 可见石墨烯对世界的重要性 。
狭义上来说 ， 石墨烯是碳原子以 sp2 杂化轨道呈蜂巢晶格排列构成的单层二维晶体 ， 广义上来说 ， 10 层以内的石墨结构也可称作石墨烯 。 这种材料是目前已知的世界上最薄的材料 ， 单层厚度仅有 0.34 nm 。
它不仅是世界上最坚硬、导热系数最高的材料 ， 也世界上电阻最小的材料 ， 它在常温下电子迁移率超过 15000 cm2/V·s ， 是理想的电池材料 。
目前石墨烯电池技术有两个大方向 ， 一个是作为阳极镶嵌锂离子 ， 另一种是作为导电剂存在 。 作为电极材料可以算是传统锂电池的改良版 。 传统锂电池一直采用多层石墨作为镶嵌结构 。 如果将石墨分成单层结构（石墨烯） ， 石墨烯作为阳极的锂电池的理论容量将是传统锂电池容量的两倍以上（>744 mAh·g -1） 。
对于手机电池来说 ， 这样的电池近乎是梦幻般的存在 。 试想一下 ， 如果你的手机可以三天一充 ， 手机功能将会发生怎样的变化 。
电池快充技术的究极方案
石墨烯对锂电池的重要性还不仅如此 ， 石墨烯作为目前导热率最高的材料 ， 如果使用石墨烯对锂电池进行散热 ， 锂电池的快充速度能再次提升一个台阶 。 之前在 2015 年的第 56 届日本电池大会上 ， 华为就拿出了使用石墨烯为锂电池散热的技术 ， 展示了 5 分钟即可充满 3000mAh 电池 48% 电量的快充技术成果 。
如果将石墨烯散热与石墨烯作为电池正极的技术相结合 ， 锂电池的容量和充电速度将同时获得提升 。
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