民生用電子機器の分野では、バッテリ容量と充電速度は常に時代を超越した話題である、多くの企業は、ギミックの製品として充電時間とバッテリ容量を考えています。世界のエレクトロニクス市場を見ると、リチウム電池がまだ何年も前から出回っていましたフィールドの絶対的な覇権は、市場のほぼすべてのスマートフォンはバッテリーを内蔵している、とさえボーイング787型機「ドリームライナー」はリチウム電池の多数を構築しています。
しかし、巨大なショートボードのリチウム電池は、安全性、耐久性、環境汚染であり、充電率は、すでに深刻な主要なハイテク産業の発展を制限し始めている、多くの企業がR＆D部門は、より高度な「グラファイトになりますしていますアルケニル上記バッテリー「（グラフェン細胞）、およびこの新しい電池は、将来的に出てきたと信じているが、完全にリチウム電池の26年以上に置き換えられます。
グラフェン電池とは何ですか？
グラフェン（グラフェン）は、炭素原子のみを二次元材料厚SP2混成軌道六角形ハニカム格子状の、炭素原子を含む平面フィルムである。グラフェンは、現在世界でなく、ほとんどの最も薄い硬質ナノ粒子であります材料は、それは光のわずか2.3％を吸収し、ほぼ完全に透過的ですが、また、世界最小の抵抗材料。
新規の最も薄い、最も難しいと最強の熱伝導特性として表面とグラフェン電極間の高速往復多数の、新しいエネルギー電池の開発を用いたリチウムイオンのと呼ばれるグラフェン電池特性ナノ材料、グラフェンの概念2004年の創業は、懸念されているので。
例えば、パワーバッテリーの分野では、グラフェンは、適用可能性の高いリチウムイオン電池の正負の材料であり、グラフェンポリマー電池の重量は従来の電池の50％に過ぎず、リチウム電池に比べて77％も安い。視点、グラフェン充電式リチウム電池、10分以上の時間を要する。
グラフェンはその独特な性質のために「魔法の材料」と呼ばれ、科学者達は「21世紀に革命を起こす」と予測しています。
理想は美しい
我々はすべて知っているように、現在最も使用されるスマートフォンの電池材料、まだリチウム電池で、リチウム電池は、1991年に最初の商業的に入手可能であったと、後に標準の電子デバイスとなったが、多くの人々は、この技術は、代替エネルギー源を探して、その限界に達したことを信じているので、グラファイトEne電池技術は人々の注目を集めています。
現在のニュースでは、次世代のSamsungの主力製品であるGalaxy S9モデルでは、グラフェン電池を使用して既存のリチウム電池を、リチウム電池の約45％の電池容量と同じ容量で交換する予定ですが、 12分で完全に充電され、60℃までの環境で非常に安定しているため、スマートフォンだけでなく電気自動車にも理想的です。
サムスン研究所は、材料の完全な統合は「グラフェンボール」と呼ばれ、グラフェンとシリカスケールアップを結合する方法を発見したポップコーンと同様の構造を持っていることが報告されている。研究者は両方この技術と指摘しました電池の安定性を向上させるだけでなく、電気伝導性を向上させることができる、「大幅陰極と急速充電能力のサイクル特性を向上させる」。より重要なことに、使用テスラ程度、800Wh / Lへのエネルギー密度が近いですリチウムイオン電池など。
外部のアナリストは、サムスン電子が世界初の成功した量産設備でグラフェンの電池メーカーが行われた場合、それは韓国企業は、時間の非常に長い期間では、グラフェン材料又は特許権者の唯一のサプライヤーになることを可能にすると信じていますそしてそれはまた、同社の世界的な収入に大きな助けを持っているとステータスを上げます。
同時に、「グラフェン電池」の概念も繰り返し新エネルギー自動車分野で言及された、電気自動車用電池技術における突破口となっているようだ。グラフェン電池技術「がランドマークの黒の技術」と呼ばれ、できることを主張充電時間を短縮しながら、電気自動車の走行距離は、バッテリーの寿命を延ばします。
おそらく最も代表的なのは、Fisker創設者Fisker EMotionによって開発されたFisker EMotionです。これは、新しいグラフェン電池材料で9分間駆動されます208kmを走行すると、最大走行距離は644kmに達し、最高速度は259km / hです.2020年にはイギリスで初めての販売が予定されています。
また、浙江大学の科学者たちは最近、グラフェン膜をカソード材料として使用し、新しいタイプのアルミニウムグラフェンバッテリーを開発したと報告しています。このバッテリー寿命は非常に長く、非常に短時間で完全に充電できます。マイナス40℃〜120℃の温度範囲で正常に動作します。
また、開発されたアルミグラフェン電池は、低温〜マイナス40℃、アルミグラフェン電池の充放電が可能な1000倍、100℃以上の高温セルが炎に曝されても、45000回の充放電により、発火や爆発は起こりません。極端な温度条件下におけるアルミニウムイオン電池の将来の広い温度範囲は、基礎を築きました。
さらに、電池は良好な可撓性を有し、着用可能なフレキシブルな電子機器の可能性を示す10,000キンクス後も容量は変わらない。
現実は非常に痩せている
現在の資本市場は、グラフェン電池の想像力のための巨大な余地があるが、多くの学者があります破ることは、多くのグラフェン電池技術が現在困難と信じ、そのためにも実験室での製品は、その実際の生産から、とらえどころのないまま。
電極材料追加グラフェン材料は、グラフェンのバッテリーのように定義される：北京非鉄金属研究院は、シニアエンジニアは、博士が清華大学Liuguan魏「は、第1の方法グラフェンバッテリーの違いに定義することを「毎日経済ニュース」のインタビューに語りましたグラフェン電池について誤解を招く。ニュースは、いくつかの表面的なレポート、バッテリーのも、概略的な構造と反応機構に限定されるわけではないですが、また、電池産業のための特定のエネルギー密度、電圧、サイクル寿命および他の特定の技術的なパラメータの欠如この情報がなければ、基本的な信頼性の欠如のうち報道は、虚偽誇大広告の可能性は莫大です。 "
同じ態度に疑問を呈した中国の大学教授市あなた李永豊。あなたは、全体的なバッテリ容量および充電速度が、パフォーマンスを向上させることができるように、彼は、バッテリー上のグラフェンの応用、主にシリコンおよび電池用黒鉛負極の内部の代わりの元に組み合わせることを言いました効果を高めるために制限され、インターネットの噂破壊リフトは現実的ではない。加えて、また業界であり記載されている、化学状態大きな影響力、バッチ安定性、およびサイクル寿命の問題により、グラフェンの表面特性は、リチウム電池の詳細な生産を満たすことがより困難であり、要件。
CSCの報告書はまた、実験室の外に製品をグラフェンができる優れた特性を備えた場合には依然として不明であることを示した。例えば、グラフェンがボトルネックとなり、透明導電膜を、特定の製品のその工業的調製物として使用され、その結果、製品のグラファイトアルケニル原油の低導電率特性は再生できません。なしグラフェンのバンドギャップので、トランジスタは、プロセスの複雑度の大幅な増加を必要な論理スイッチング機能を達成することができないので、それは広くマイクロエレクトロニクスの分野で使用されていることは見られることを残ります。
確かに、グラフェンは、将来的に最も有望な材料の一つと考えられているが、今のところ、それは、この素材の人気を妨げる要因の数を実際の値よりも大きい泡です、大量生産とコストが最も重要であり、完全にリチウム電池を交換するための障害物、グラフェンの人気はおそらくまだ短期的には長い道のりです。
