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石墨烯为锂电池突破性发展带来了可能

来源:中国投资咨询网 时间:2015-12-23 00:00:00

     近日,有消息表示华为最新旗舰智能手机Mate8搭载了石墨烯电池,续航能力大幅提升。然而,在Mate8发布会现场,余承东对石墨烯电池只字不提,因此,这也被业界质疑华为用石墨烯做噱头为新手机造势。

  专 家表示,石墨烯电池是指在电池的电极中采用石墨烯材料,理论上石墨烯电池可能有超过传统电池(在电极中使用石墨)两倍的比容量,且将大幅缩短电池的充电时 间。因此,石墨烯的出现,为锂电池突破性发展带来了可能。但其也有明显的弊端,如石墨烯当前成本高、量产能力弱、以及发挥上述优势需要大体积等。

  据外媒近日消息,化学教授克莱尔格雷和她的团队前不久攻克了锂空气电池开发中的技术难关。

  报道称,如果能把该技术从实验室的演示品转变为商品,那么汽车只充一次电就能从伦敦驶到爱丁堡(两地相距约650公里),所用电池的成本和重量却只有今日电动汽车所用锂电池的1/5。

  格雷教授表示:“我们取得的成就使这项技术向前迈出了重要一步,预示着全新的研究领域。我们仍未全盘解决这一化学机制所固有的问题,但我们的成果确实揭示了前行的道路。”

  和目前的可充电电池中盛行的锂离子技术相比,锂空气电池理论上可存储的能量要多得多,以至于全球的研究人员都在开展锂空气电池的研究。

  发表在美国《科学》周刊上的一篇研究论文显示,剑桥的这个团队攻克了这种技术中的部分实际问题——尤其是化学上的不稳定问题。此前,由于这种化学上的不稳定,锂空气电池会显示出性能迅速衰退的现象。

  锂空气电池的基本化学原理十分简单。这种电池通过锂和氧结合成过氧化锂实现放电,再通过施加电流逆转这一过程而完成充电。如何可靠地令上述反应反复发生是该技术面临的挑战。剑桥的科学家对相关化学过程做了调整以提高其可控性。比如,他们将过氧化锂转变为更易处理的氢氧化锂,还向系统中添加了碘化锂,并用石墨烯制作了渗透性极好的“蓬松”电极。所谓石墨烯,是12年前曼彻斯特大学发现的一种碳的同素异形体。

  研究人员表示,剑桥实验室中展示的电池系统效率达90%,可充电2000次。不过他们表示,可能至少还需10年的工作才能将该电池变为可用于汽车和电网蓄电的商业电池。电网蓄电装置用于存储太阳能和风能发电站间歇发出的电力,以便在需要的时候使用。

  格雷教授表示:“我们获得了该技术的专利,其知识产权归剑桥大学商业化机构剑桥实业所有。我们正与多家公司合作推进这项技术。”

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