石墨烯电池快充技术有望引发产业变革

在消费电子领域，电池容量和充电速度是亘古不变的话题，不少厂商都把快充技术和电池容量作为其产品的噱头。

目前，该领域使用最多的就是锂电池，锂电池最早于1991年商用，之后成为电子设备的标配。但很多人认为这项技术已经达到极限，希望寻找替代来源，于是石墨烯电池进入了人们的视线。据悉，石墨烯具有极强的导电性和耐用性，科学家正在寻找这种材料的多种应用方式。

近日，三星电子旗下研发部门成功合成了一种“石墨烯球”，可用于延长锂电池的续航时间，并加快其充电速度。石墨烯球材料可以让电池容量增加45%，充电速度加快5倍。

三星表示，如果现有锂电池需要1小时全部充满，那么采用这项新技术后，便可缩短到12分钟，并且使用石墨烯球的锂电池还可以把温度保持在60摄氏度，符合电动汽车的使用要求。

资料显示，石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性开发出的一种新能源电池。这种新的电池可把数小时的充电时间压缩至不到一分钟。

正是看到了石墨烯的应用前景，许多国家纷纷建立石墨烯相关技术研发中心，尝试将石墨烯商业化，进而在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。欧盟委员会将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”，制订专项研发计划，未来10年内将拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所(NGI)，力图使这种材料在未来几十年可以从实验室进入生产线和市场。

我国在石墨烯研究上也具有独特的优势。从生产角度看，作为石墨烯生产原料的石墨，在我国储能丰富，价格低廉。另外，批量化生产和大尺寸生产是阻碍石墨烯大规模商用的最主要因素。2013年，中科院重庆绿色智能技术研究院宣布利用化学气相沉积法成功制造出了国内首片15英寸的单层石墨烯，并成功将石墨烯透明电极应用于电阻触摸屏上，制备出了7英寸石墨烯触摸屏。

不少终端厂商也非常关注电池领域的革新，全球手机出货量第三的企业华为早在2015年就着手研发石墨烯电池，华为曾宣布与曼彻斯特大学合作研究石墨烯的应用，而这一项目的研究成果也可以直接应用在消费电子产品和移动通信设备上。

目前，我国已经成功实现了石墨烯改性高能量密度锂离子超级电容器批量生产。据工信部消息称，继宁波墨西年产500吨石墨烯微片生产线投产运营之后，宁波中车新能源科技有限公司和中科院宁波材料所联合研发的石墨烯改性高能量密度锂离子超级电容器，日前通过了宁波市经济和信息化委员会组织的新产品鉴定。

专家认为，采用石墨烯改性正极复合材料和石墨烯改性复合导电剂，开发的高能量密度锂离子超级电容器，攻克了保障锂离子电容器结构稳定性、提高电极密度的关键技术，研发生产的产品单体容量达17kF、能量密度达到20Wh/kg以上、功率密度接近8kW/kg，整体技术水平达到国际领先。

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