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澳洲幸运5开户:石墨烯,约等于智商税?

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120倍变焦、120W有线快充/100W无线快充、120Hz屏幕,小雷不得不承认这两年手机的发展速度快得让人难以相信,就算明年曝出个什么200W快充、200倍变焦小雷也不觉得奇怪,谁也不知道手机厂商到底藏了多少王牌。

但是如果曝出哪家手机厂商要用上传说中的“石墨烯”电池,将手机续航和充电速度提升几倍的话,那小雷必然会第一个跳出来辟谣。近年来,网络上关于石墨烯电池的消息多且杂,一些媒体甚至将石墨烯电池宣传为“对锂电池的颠覆性革命”,但实际上石墨烯电池迟迟就没有落地,石墨烯材质也仅用在散热场景中,和铺天盖地的宣传大相径庭。

为何前两年的手机厂商和新能源汽车企业如此热衷于宣传石墨烯技术呢?如今我们又能在哪些产品上见到石墨烯的身影呢?

厂商和石墨烯的往事

早在2015年,华为Mate8还未正式发布前,就有媒体爆料称华为将会在这部旗舰机上应用最先进的石墨烯电池,与传统锂电池相比,石墨烯不但能够提供更长的续航,更快的充电效率还能将发热情况进一步降低从而达到省电和延长电池寿命的效果。

图片为当时的谣言

2018年,荣耀总裁赵明在荣耀Note10的发布会上公布了两大彩蛋,其中就有这个熟悉又陌生的名词“石墨烯电池”,但如今2021年都快过去,我们至今未能见到搭载石墨烯电池的荣耀手机。

除了华为荣耀外,三星也曾拿石墨烯电池技术做过文章,2017年三星就曾递交石墨烯电池的相关专利。2018年他们还拿出了一种搭载“石墨烯球”技术的电池,三星表示这一技术可以让电池容量增加45%的同时将充电速度提升5倍。但现实总是骨感的,我们至今也没能等到三星石墨烯电池的落地。

其实不光是手机厂商,近两年的新能源汽车厂商也喜欢将石墨烯技术作为宣传语,例如某家新势力就在海报上提到了“石墨烯基超级快充电池”这一名词,并表示依靠这种技术能够在8分钟充满80%,实现1000公里的续航,比加油还方便。

相信很多读者都不会相信这一宣传,但小雷还是简单地做了算术题,假设这款新能源车真的用上了石墨烯电池,那么要多大功率的充电桩才能给它供电呢?假设一辆新能源车的电池容量是60kwh,8分钟充85%,就是要在8分钟内,充进51kwh的电量。那么,需要多大功率的充电桩呢?根据公式估算出功率应该在400kW,这个数据在现阶段,几乎等于痴人说梦,比手机厂商公布的石墨烯电池还要玄乎多了。

另外像什么石墨烯家具、内衣、面膜这类听起来就很不靠谱的产品,小雷就不在这里一一举例了。可以说石墨烯从诞生至今几乎没有给市场留下什么好印象,它唯一的用处就是被厂商当作宣传语,被不良卖家当成产品卖点。

不过吐槽归吐槽,小雷还是想理性说一说石墨烯到底是一个怎么样的材料,为何能够成为诸多厂商的宣传常客,在未来它到底又能不能普及到我们的生活当中并带来什么改变?

石墨烯是跨时代产物还是智商检测器?

石墨烯最早于2004年被英国科学家发现,两位科学家成功地从石墨中提取出了石墨烯并证实了它的存在,两者也因此拿到了2010年的诺贝尔物理学奖。自此之后,任何关于石墨烯的新闻,都会成为热点。

简单来说石墨烯就是由碳原子组成的单层石墨,其具有非常好的导热性、电导性以及透光性,再加上高强度、超轻薄等特性成为市场口中的“超级材料”,成本也远超黄金。目前的石墨烯技术主要被用在锂电池电极材料、传感器、半导体器件、透明显示触摸屏等方面,当然石墨烯电池也是其用途之一。

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图源水印

不过,我们要清楚一个概念,目前大部分厂商所宣传的石墨烯电池并非是整个电池都采用石墨烯材料制作,而是在电池的电极使用石墨烯材料。况且大部分有关石墨烯电池的新闻都是被媒体扭曲了事实,例如前文提到的华为和三星,两者在公布技术时分别命名为“高温长寿石墨烯基锂离子电池”和“用于快速充电和高体积能量密度的可充电锂电池的石墨烯球”,本质上都是使用石墨烯材料改善电池电气性能而不是我们熟知的石墨烯电池。

也正因如此,一个原本十分优秀的技术被一些缺乏专业知识的媒体推波助澜后,就成为了“人人喊打”的“无用技术”。甚至在学术界,石墨烯的名声也早已“臭名昭著”,因为拿石墨烯来灌水写论文的人太多了。

回到正文,石墨烯电极对于手机电池的发展还是有很大作用的,相较于传统电容电极,石墨烯超级电容有四大特色:表面积大,有利于产生高能量密度;超高导电性,有利于保持高功率密度;化学结构丰富有利于引入赝电容,提高能量密度;特殊的电子结构可优化结构与性能关系。

图为功能性石墨烯纳米颗粒

简单来说,石墨烯电极能够让手机搭载的锂电池拥有更大的容量、更好的导热性以及容纳更高的充电功率。在这个电池技术遇到瓶颈期的时代,也难免厂商们会把它当作是宣传点之一了,毕竟万一真的造出来了,那必然能够吸引到大量的消费者成为其用户。

那么真正的“石墨烯电池”离我们还有多远?答案是十年、二十年甚至更长,传统的锂电池一般采用金属锂盐做正极,石墨做负极。而真正的“石墨烯电池”,正极一般也是采用金属锂盐,负极采用纯石墨烯或石墨烯复合材料。

但考虑到如今的石墨烯的成本非常高昂,以克为计价单位,纯度越高,价格越贵。根据相关资料显示,按照2021年的市场行情,较高纯度的石墨烯,最贵可以卖到 26000元/克,劣质一些的也都在四位数左右。哪怕一块手机电池用不上多少石墨烯,但对于手机厂商来说这无疑是天价成本,就算真有手机厂商推出了搭载石墨烯电池的手机,消费者也不大可能会买账。因此就目前来说,纯石墨烯电池完全不具有推向市场的条件。

是石墨烯真的没用么?不是,是因为低成本的石墨烯电池几乎没有实用价值,有用的石墨烯电池造价又太高,只能给实验人员用用,普通消费者根本接触不到也买不起。

石墨烯想要普及,得闯过多少难关?

虽然小雷个人认为石墨烯技术想在十年之内普及几乎是痴人说明,但这并不影响小雷期望石墨烯技术能够早日普及,毕竟谁喜欢出门还要随身带一个充电宝呢。但比较可惜的是,就现在看来,十年这个期限有可能还会继续延长,原因主要有二:

首先,由于石墨烯材料被发现的时间比较晚,在2010年后才逐渐名声大噪,因此对于相关企业来说这还是一个“无人区”,没有人敢率先迈出第一步,虽然它能够带来无限可能,但无论是从技术积累还是成本投入来看,这对于企业来说都是一笔难以得到回报的投资;

其次,就算某家企业成功研发出了石墨烯相关的产品,但如何让市场和消费者接受也是一大难题。由于初期石墨烯成本太高,产品价格自然不会低到哪里去。况且目前石墨烯产业化还处于初期阶段,一些应用还不足以体现出石墨烯的多种“理想”性能,而世界上很多科研人员正在探索“杀手锏级”的应用,未来在检测及认证方面需要面对太多挑战,有待在手段及方法上不断创新。

归根到底,还是我们不清楚石墨烯到底该怎么用,用到哪,怎么能产生经济价值,在面对碳纤维、碳管这类传统产品时,怎么才有持续的竞争力?

从整体来看,石墨烯研究整体还是停留在中低端阶段,仍然缺乏系统高效的石墨烯制备方法,如果有一天真的掌握了快速提取石墨烯的技术,再来提“石墨烯充电宝”、“石墨烯电池”、“石墨烯内裤”才能有说服力。

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