三星开发出石墨烯电池技术性能大涨?对不起,我来泼冷水了

据《韩国先驱报》北京时间11月27日报道,三星电子今天宣布,公司已开发出了石墨烯电池技术,在提高电池容量的同时能够把充电速度提升到现有标准的5倍。

三星先进技术研究院(SAIT)称,这种基于石墨烯材料的电池容量比目前市面上的电池高出45%。配备“石墨烯球”(graphene balls)的电池只需12分钟就可以完全充满。由于石墨烯电池能够在最高60摄氏度下保持稳定,新电池还有望用于电动汽车。

三星先进技术研究院称,他们已把这一研究发布到了《自然通讯》(Nature Communications)杂志上,题目为《支持快速充电、高体积能量密度的可充电锂电池石墨烯球》,并在韩国和美国申请了专利。

今天,各大媒体纷纷转发韩媒率先报道的三星开发出了石墨烯电池技术。三星集团在硬件上面的创新是有目共睹的,在半导体行业,内存颗粒,OLED屏幕方面,三星几近做到一家独大,确实是一家值得尊敬的公司。

但是,媒体们吹的,并不代表就是真的!因为石墨烯做电池的前景从技术层面来讲,是渺茫的,这是两年前就知道的事情。所以此次报道出来的新闻缺乏最基本的可信度,虚假夸大宣传的可能性极大!

我们逐一看看,这次媒体报道中三星电子宣布的,开发出石墨烯电池技术,提高容量45%,充电速度提升到现有标准的5倍,12分钟可以完全充满。

首先,容量提升45%,并没有说是否是在体积一样的情况下增加的容量。如果电池体积都不一样,那又有什么可比性?所以才会有能量密度这一概念。此前热炒石墨烯电池时候,也有过很多概念,但并没有哪一条是表明,使用石墨烯做材料的电池能够提高容量密度!事实上石墨烯用作电池确实有用的仅仅是在“快速充放”领域。石墨烯的本征特性(二维纳米材料,高比表面积)决定了其在超级电容中应用的希望比在锂离子电池中要大一些。而超级电容器一般来说,功率密度高于锂离子电池可以实现快充放无误,但是其能量密度(1-20Wh/kg)远低于一般锂离子电池(100-220Wh/kg)。能量密度本来就比锂离子电池小,提升45%的容量,体积提升了多少呢?

快速充电,12分钟完全充满。容量都没有标注,只说多少时间充满,这跟耍流氓有什么分别?

实际上比较靠谱的石墨烯电池在今年4月2017环球资源电子展上由东旭光电已经展出过在展会上,东旭光电总经理演示了只用13分钟不到时间充满一个5000mAh的移动电源的全过程。这款移动电源采用东旭光电18650规格石墨烯锂离子电池,电池内添加了石墨烯成份,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,大幅度提高充电速度。但眼下石墨烯电池的容量只有同体积锂离子电子的1/2左右。

这里有个重点,就是,加入石墨烯成分!其实还是锂电池,只不过部分电池部件使用了石墨烯材料。按照电化学的命名规则来说,是肯定不能称之为石墨烯电池的,之所以这样叫一是为了方便,二也是为了炒作概念吧。三星此次研究石墨烯进展的论文已经发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上,题目为《支持快速充电、高体积能量密度的可充电锂电池石墨烯球》。由此也可以看出,三星只是在锂电池中加入了取名叫“石墨烯球”的技术。

部分使用石墨烯是添加在哪儿呢?此前很多人已经分析过了,篇幅有限,不展开讲。总结来说,理论上使用石墨烯添加到电池中并且展现出比其他材料更高属性的场景,几乎没有!无论是单独用做锂电负极材料,或者和其他材料复合作电极材料,还是作为导电剂,石墨烯都没有表现出明显的优势,它的优势仅仅是在理论层面。

然而最重要的一点,当然还是商业化进程挥之不去的问题,成本!石墨烯的成本多高可能大家没关注,1000元1克!比黄金铂金还贵!相比之下现在锂电池中的原材料全是按吨卖的,这样的成本差距已经注定石墨烯电池不可能商用,而且这还不包括克服石墨烯各种问题所需要的成本,仅仅是材料成本都贵太多。即便是真的造出来石墨烯电池,价格也会很漂亮,更关键是,经过以上分析,高昂的价格并不能带来对应的质的提升!

所以,即便是采用石墨烯材料的锂电池有了技术突破,离我们也还有很远很远。

在智能手机高速发展的这几年,电池瓶颈已经是众所周知的问题。快充技术想要曲线的缓解一下目前遇到的困境,从各家都支持快充看来,已经算目前比较好的解决方案了。目前电池行业确实在材料工艺等方面遇到了一些问题,想要进步确实还需要时间。在这期间,肯定有人在干实事,但也不乏有人钻空子博眼球。具体情况如何,我们保持理性,等待进一步资料。