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石墨烯电池：充电8分钟续航1000公里
　　产经周刊综合 据法国《世界报》消息，西班牙Graphenano公司(一家以工业规模生产石墨烯的公司)同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池，其储电量是目前市场最好产品的三倍，用这种电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里，而其充电时间不到8分钟。　　Graphenano公司计划于2015年将此电池投入生产，并且计划与德国四大汽车公司中的两家和电动汽车进行试验。　　而目前电动汽车界的明星汽车——特斯拉董事长兼产品架构师艾伦 马斯克(Elon Musk)此前在接受英国汽车杂志《Auto Express》专访时大胆预测，电动汽车未来的续航里程有望达到约800公里。此石墨烯聚合材料电池与汽车联合的投产问世或将引领电动汽车行业新的续航里程。　　石墨烯是世界上最薄、最硬的材料，于2004年问世，其发现者英国曼彻斯特大学安德烈-海姆教授于2010年获得诺贝尔物理学奖。　　这种石墨烯聚合材料电池的使用寿命较长，是传统氢化电池的四倍，锂电池的两倍。且因石墨烯的特性，此电池的重量仅为传统电池的一半，使得装载该电池的汽车更加轻量化，进而提高汽车燃油效率。　　虽然此电池具有各种优良的性能，但其成本并不高。Graphenano公司相关负责人称，此电池的成本将比锂电池低77%，完全在消费者承受范围之内。此外，在汽车燃料电池等领域，石墨烯还有望带来革命性进步。　　中国科学技术大学吴恒安教授、王奉超特任副研究员与安德烈海姆教授课题组及荷兰内梅亨大学研究人员合作，在石墨烯等类膜材料输运特性研究方面首次发现，石墨烯可以作为良好的“质子传导膜”，国际顶尖学术期刊《自然》曾在线发表了这一研究成果。　　燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比，具有能量转化效率高、无环境污染等优点。“质子传导薄膜”是燃料电池技术的核心部分，汽车中的燃料电池使用氧和氢作为燃料，转变输入的化学能量成为电流。　　现有的质子薄膜上常存在燃料泄漏，降低了电池有效性，但质子可以较为容易地“穿越”石墨烯等二维材料，而其他物质则很难穿越，从而可以解决燃料渗透的问题，增加电池的有效性。　　石墨烯薄膜可用于提取大气层中的氢，暗示着该材料结合燃料电池更容易从空气中提取氢。麻省理工学院的Karnik教授在评论中指出这项最新研究证实该在理论上已经达到美国能源部设定的2020年质子交换膜输运性能目标。　　这项突破性研究，为人类认知石墨烯等材料特性带来全新发现，并有望为燃料电池和氢相关技术领域带来革命性的进步。
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我国研制出石墨烯超强电池 充电7秒钟续航35公里
日 13:59　来源：羊城晚报 　
　　新华社发
　　据新华社电 18日，记者从中科院上海硅酸盐所获悉，该所科学家已研制出一种高性能超级电容器电极材料――氮掺杂有序介孔石墨烯。该材料具有极佳的电化学储能特性，可用作电动车的“超强电池”：充电只需7秒钟，即可续航35公里。相关研究成果已于18日发表在世界顶级期刊《科学》上。
　　超级电容器，是介于传统电容器和电池之间的一种电化学储能装置。由于具有功率密度高、循环寿命长、安全可靠等特点，现已广泛应用于混合电动汽车、大功率输出设备等多个领域。如何让超级电容器兼具高功率、高能量，长期以来科学家并没有找到理想材料。
　　为破解这一难题，中科院上海硅酸盐所联合北京大学、美国宾夕法尼亚大学展开持续攻关。黄富强研究团队最终发现，石墨烯是超级电容器电极的最佳选择。
　　通过反复试验、设计、合成，黄富强研究团队发现，氮掺杂有序介孔石墨烯的性能表现最佳。不仅能实现高能量密度、高功率密度，而且还可以通过使用水基电解液，做到无毒、环保、价格低廉、安全可靠。
　　据介绍，该新型石墨烯超级电容器体积轻巧、不易燃也不易爆，可采用低成本制备，实现规模生产。因性能较铅酸、镍氢等电池有明显的竞争优势，且在快速充放方面又远远优于锂电池，因此该“超级电池”可广泛应用于现有混合电动汽车、大功率输出设备的更新换代。
　　石墨烯神奇在哪？
　　习近平访英时 专门参观石墨烯研究院
　　石墨烯被比喻为最接近科幻名作《三体》“二向箔”的神秘物质，被预言是能改变21世纪的“神奇材料”。2010年，英国曼彻斯特大学教授安德烈?海姆与康斯坦丁?诺沃肖洛夫因发现石墨烯获得诺贝尔物理学奖。而我国对于石墨烯的科研也处于世界领先地位。
　　据新华社报道，10月23日,国家主席习近平在访英期间，曾去参观英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究院，听取了诺贝尔物理学奖获得者诺沃肖洛夫教授介绍石墨烯研究情况,参观了石墨烯产品展示和生产石墨烯的地下超净实验室。
　　习近平指出,在当前新一轮产业升级和科技革命大背景下,新材料产业必将成为未来高新技术产业发展的基石和先导,对全球经济、科技、环境等各个领域发展产生深刻影响。中国是石墨资源大国,也是石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一。中英在石墨烯研究领域完全可以实现“强强联合”。
　　目前，石墨烯产业已被纳入国家战略布局。《中国制造2025》选择10大优势和战略产业实现重点突破，在首个重点领域技术路线图中，石墨烯材料成为前沿新材料的四大重点之一。“十三五”新能源汽车重点专项，也将石墨烯等新材料列为重点发展领域。
　　独一无二的特性：强度超过钻石、导电性能极好
　　石墨烯，实际就是从石墨中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。铅笔芯用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起。听起来稀松平常的石墨烯，却有诸多独一无二的特性。通俗来说，目前自然界中，这东西最薄、最结实，导电性极好，在工业领域中几乎无所不能。
　　石墨烯有多薄？厚度仅为普通纸张的十万分之一。它可以被无限拉伸，弯曲到很大角度不断裂，可以抵抗很高的压力，同时还有着非同寻常的导热性和导电性。它的强度强过钻石、“秒杀”钢铁，针插不进、水泼不进。
　　能不能量产？我国已实现较低成本量产
　　为了研究石墨烯，科学家们历经艰辛。当初在实验室获得的石墨烯片价值超过最珍贵的钻石。100平方纳米的石墨烯，就要几千欧元，肉眼都看不见。
　　而经过不断探索，工业化生产石墨烯已经成功。现在，江苏常州已有一个国家级的石墨烯产业基地，聚集着50多家企业，这里的石墨烯技术具备国际一流水平。石墨烯成本价也因批量生产大大降了下来，目前一平方米石墨烯片价格在300元左右。
　　（新华社）
【编辑:吴涛】
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华为也用石墨烯，果真能充电一分钟续航好几天吗
责任编辑：电动车续航石墨烯 发表时间： 22:40:06
华为也把石墨烯搬出来了，果真能充电一分钟续航好几天吗？近几天来，华为推出了其新的“高温长寿命石墨烯基锂离子电池”技术，受到广泛关注。然而与此同时，华为自己的宣传中也夹杂了大量的民间媒体的添油加醋式的渲染。笔者认为华为取得了研究进展值得祝贺，但是有必要追本溯源，还原技术的本来面目，并客观分析这些技术对工业应用以及我们日常生活的影响。这则新闻很有意思，民间给出了各种各样的解读，比如以后手机20秒充满电等等。然而我们看看华为自己的官方介绍，主要有以下几点：1) 从网址可见，技术英文名叫Graphene assisted Li-ion battery，如果翻译出来，连“强化”(reinforced)都不算，如果直接翻中文，“辅助”(assisted)更确切。注意，这是华为自己说的，不是笔者在附会。2) 改善性能的三方面：在电解液中加入特殊添加剂，除去痕量水，避免电解液的高温分解；电池正极选用改性的大单晶三元材料，提高材料的热稳定性；同时，采用新型材料石墨烯，可实现锂离子电池与环境间的高效散热。A) 实际上，只要是在电化学行业中学习过的人都知道锂电电解液中加入添加剂，抑制水，是最基础的解决问题的通用和必须的做法。而为了改善电解液在高温/低温下的性能，都有相应的添加剂，这个改进可以说是中规中矩，但是离惊喜还有点远。B) 改性大单晶三元材料，该材料的应用可以降低比表面积，减少副反应，高温涨气会好很多，因此对于高温性能有贡献。但是该路线也相应的牺牲了一些其它性能：大尺寸单晶过长的扩散距离，势必削弱电池的扩散-倍率相关性能，因此该款电池距离快充的需求只会比普通电池更远，而不是更近。C) 石墨烯促进散热。华为一直非常重视石墨烯，相关新闻不绝于耳，然而在这么一个大突破的新闻下，华为只写了石墨烯用于散热，并没有写其可以用作导电剂，或者电极活性物质。实际上，石墨烯高导热的性能是公认的，制成的高性能散热膜也有很强的推广意义。对于这三点技术可以分析一下：大单晶三元材料更是国内外有相当多的实验室早在关注，三星、松下等企业都有研究及专利申请。石墨烯散热则是石墨烯业内最常见的一个应用思路。所以此项创新更接近于工程集成上的进步。3) 以上三点合力，得出了该电池的性能：“高温环境下的充放电测试表明，同等工作参数下，该石墨烯基高温锂离子电池的温升比普通锂离子电池降低5℃；60°C高温循环2000次，容量保持率仍超过70%；60℃高温存储200天，容量损失小于13%”， 李阳兴博士表示。总体来说，以上三个技术在电池业内，其实都不罕见。添加剂优化有很多学校、实验室已经试验过。由上可见，该电池主要是高温性能产生了突破，稳定性和寿命有很大提升，华为自己也表示该技术主要可以向高温严酷环境下推广，但是这与手机、电动汽车领域关注的重点恐怕相距较远，反而是和现在刚刚开始兴起的储能产业有不少的联系。当然，接下来，华为宣布了自己的快充方面的计划，因此很多人在推测华为本次的技术会助力快充，实现大家期盼的“充电一分钟，续航好几天”的目标。然而根据业内人士的广泛共识，这恐怕有些脱离科学实际。笔者接下来将按行业分类，进行分析。可能对于消费电子领域的影响此新闻一出，民间纷纷给出了不同的解读，比如X秒充满电，三星苹果在颤抖等等，爱国心情可以理解，距离技术的真相却越来越远。实际上，如华为自己宣称，本技术是主要针对高温环境推出，而且根据电化学专业的常识，大尺寸单晶的技术势必会降低快充放性能，该技术距离大家期待的快充非常远，甚至根本就是不同的技术路径。实际上快充主要是要通过降低材料颗粒大小(但不是无限的)，提高导电剂比例，优化电池结构等来实现，华为的本项技术与此方面并无太多交集。关于快充的技术要领，笔者之前有文章论述，在这里不再详述。参见：&《这才是保证电池安全靠谱的快充技术正确打开方式(上)》此外，对于消费电子产品电池，提高高温性能或低温性能要进行的材料优化有很多路径根本就是矛盾的，所以难以两全。而在这种情况下，很多厂家都优先要求电池低温性能好，为什么？近来大家冬天iPHONE被冻关机的事影响够大吧，这一条就足够了；反而高温性能，对于消费电子品来说，你可能很少会把它夏天落在太阳地里的车里(当然如果这么干了对电池肯定很有害)。因此总的来说，对消费电子影响不太大，当然对于极端高温条件下服役的无人机这种情况还是有影响的，但是对于一般产品来说，变化不大。可能对于电动汽车动力电池领域的影响目前动力电池的一大核心矛盾是电池能量密度低、成本高(跑不远，电池贵)，然后安全是一个核心要素，除此三点，其它的因素其实可以往后放一放。具体原因，笔者此前已经有论述。参见：《光说几分钟充满，其它性能都不说的快充技术，都是耍流氓》实际上，华为的该项目技术解决了高温问题，对于安全性是有一定贡献的，但是对于能量密度和成本基本可以肯定没什么提升。大尺寸单晶和添加剂几乎不会影响能量密度，而成本上涨倒是明显有可能(工艺和材料变复杂了)。此外，与手机电池快充方面一样，该技术也不太可能对动力电池快充有什么贡献。当然你可以说我可以让我的车在60度的情况充电也稳定不烧，那我想问了，你为什么非要把你的车搞到温度辣么高嘞，放在阴凉地里不好咩……可能对于电网-储能技术领域的影响储能领域近年来热度不断升起，随着能源领域“互联网+智慧能源”风潮的兴起，传统能源结构的调整势在必行，储能的戏份也会不断加重。储能对于电池的要求其实最核心的是成本(便宜！)，能量密度反而可以低些(铅酸依然是传奇老兵)。在这种情况下，华为的该技术对于电池成本恐怕难有贡献，因此对于普通储能领域意义不大。但是如华为所说，该技术可以用于极端环境地区的通讯基站等处，其实这就涉及到了储能领域的一个细分市场――极端环境下保证储能-供能稳定。说到这，笔者倒是非常认同华为的做法：说明自己就是针对这个细分领域研究的技术。但是像民间媒体一样无限引申扩展该技术的应用范围，过于拔高该技术的意义，对于华为，恐怕更像捧杀。后记华为此次公布了研究进展值得鼓励，“石墨烯基锂离子电池”用法相比于之前的“石墨烯电池”的改变也耐人寻味。该技术在高温下的性能是比较好的，然而华为此项技术是不是还停留在实验室阶段，是否有中试放大能力，放大后综合性能、成本等方面是否还能保持也是我们需要持续关注的。电池量产并非易事，华为的电池一直是由ATL、欣旺达等企业供应，我们也希望华为可以在电池领域里取得像其在通信领域里同样的成果，引领中国制造的发展。民间媒体的爱国心情可以理解，但是无限制的解读和引申该技术的意义恐怕并不可取，技术上的进展，交给技术圈的人去评判，总体来说仍是对于社会最负责，对于社会公共资源浪费最少的选择。此外，对于制造业与技术的进步，我们更应该多一份执著踏实，少一些炒作与浮躁，这样才能让我们的技术更上一层楼，早日让中国制造变成中国创造。与诸位国人共勉。本文由第一电动网大牛说作者撰写，他们为本文的真实性和中立性负责，观点仅代表个人，不代表第一电动网。文中部分图片来自于网络，感谢原作者。欢迎加入第一电动网大牛说作者，注册会员登录后即可在线投稿，请在会员资料留下QQ、手机、邮箱等联系方式，便于我们在第一时间与您沟通稿件，如有问题请发送邮件至 。
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揭开手机快充的面纱：对电池有没有危害
揭开手机快充的面纱：对电池有没有危害
　　自从智能手机的屏幕越做越大以后，手机的续航就成为了不少人抱怨的对象。而快速充电技术自然成为了救世主，帮助手机厂商缓解续航的问题。毕竟，让手机更快地充满电还是能给不少人带来实质性的帮助。
　　很多人其实都不太了解快充，以至于很容易对这种技术产生误解。比如说快充到底安不安全？会不会损害手机电池等等。那么我们就从这些问题开始来了解一下，这项将会在智能手机中普及的技术。
　　什么是快充？
　　要了解这个问题，我们得应该先从电池的充电原理来看。在电池的充放电过程，就是阴极与阳极释放和吸收离子的过程。而这些正极产生的氧气可以通过隔膜和气室被负极吸收，整个化学反应形成一个循环的反应形式，便是一个简单的充电过程。
　　而目前市面上包括高通 Quick Charge 2.0、联发科 Pump Express 以及 OPPO VOOC 闪充等在内的几家主流快充技术，基本都是通过以下的方式来实现的：
　　电压不变，提高电流；
　　电流不变，提升电压；
　　电压、电流均提高。
　　这就好比往一个水池中注水，提高电压、电流就好比提升水流的速度以及单位时间的出水量。当其中的参数提高时，注满水（充满电）的速度也会有显著的提升。
　　但要真正在手机上实现快充，不单单只是在电压和电流上做提升就足够了。快充技术需要一整套定制的电路、电芯、接口、数据线以及配套的快充适配器，同时你还需要做一套智能电源管理系统，以便让手机能够根据不同的充电情况，提供安全智能的充电保护。
　　由于快充技术对于电路设计以及芯片的要求非常高，因此不少以采购芯片的方式来制造手机的厂商往往很难自主研发出属于自家的快充技术。当然，OPPO 是一个例外，早在快充这个概念并没有深入人心时，它就已经抓住机会做出令人惊叹的“充电五分钟，通话两小时”快充技术。
　　那什么手机支持快充？
　　目前支持快充的手机基本有这些派系：高通、OPPO、联发科等等。
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