¿Ha tenido éxito la investigación sobre baterías de grafeno para teléfonos móviles? ¿Cuándo se podrá utilizar en teléfonos móviles a gran escala?
Tan pronto como se conoció la noticia, hubo una ola de locura por el grafeno en Internet. Todo el mundo está discutiendo sobre la duración de la batería de los teléfonos móviles que utilizan baterías de grafeno, y las acciones de conceptos de grafeno también son muy populares. Toda la industria electrónica parece haber sido sacudida y todos esperan con ansias la llegada de la era del grafeno.
Sin embargo, unas horas más tarde, los funcionarios de Huawei echaron un jarro de agua fría a los consumidores e inversores entusiastas: "La información publicada oficialmente por Huawei Francia es incorrecta y el P40 no está equipado con una batería de grafeno". Se demostró que era una noticia falsa, pero las baterías de grafeno no son un concepto inventado, sino la dirección de la mayoría de las empresas de energía de baterías.
El grafeno es actualmente el material con mayor conductividad térmica. Si se utiliza grafeno para disipar el calor de las baterías de litio, se puede mejorar aún más la rápida velocidad de carga de las baterías de litio. En la 56.ª Conferencia de Baterías de Japón en 2015, Huawei ideó una tecnología que utiliza grafeno para disipar el calor de las baterías de litio y demostró los resultados de la tecnología de carga rápida que puede cargar una batería de 3000 mAh al 48 % en 5 minutos.
Si la disipación de calor del grafeno se combina con la tecnología de uso de grafeno como cátodo de la batería, la capacidad y la velocidad de carga de las baterías de litio aumentarán al mismo tiempo.
En 2017, Samsung anunció el desarrollo de una batería utilizando tecnología de grafeno. En la demostración de Samsung, la capacidad de la batería de este teléfono móvil que utiliza tecnología de grafeno aumentó en un 45% y se puede cargar completamente en 12 minutos. El potente rendimiento de la batería muestra el potencial de las baterías de grafeno en la electrónica.
En cualquier caso, el grafeno es la clave para un gran avance en las baterías de litio. Pero el grafeno, como material nuevo, es todavía demasiado joven. Cada vez que los seres humanos descubren un nuevo material, siempre siguen el proceso de investigación principal: producción en laboratorio, producción en masa y productos.
La ciencia de los materiales se diferencia de otras disciplinas en que existe un largo ciclo experimental desde el principio hasta el producto. A juzgar por la fabricación y aplicación actuales del grafeno, éste aún se encuentra en sus primeras etapas. Aunque el mercado mundial de grafeno alcanzó los 273 millones de dólares estadounidenses en 2018 y la tasa de crecimiento anual promedio también mantuvo una alta tasa de crecimiento del 40%, la mayoría de las empresas que producen grafeno no dominan la tecnología para la producción en masa de grafeno y producen alta- Grafeno de pureza. El precio de los materiales de grafeno es de más de 1.000 yuanes por gramo.
Materiales tan caros sólo pueden aparecer, en el mejor de los casos, en investigaciones de laboratorio. Si queremos comercializarlos, sin importar si la tecnología y la producción son suficientes o no, nadie estará dispuesto a pagar sólo el precio. El grafeno, una tecnología que aún se encuentra en las primeras etapas de industrialización, podría no aparecer en productos electrónicos hasta dentro de tres a cinco años.
Pocas personas creen a quienes claman que el grafeno cambiará el mundo de forma inmediata.
En cualquier caso, el grafeno es la clave para un gran avance en las baterías de litio. Pero el grafeno, como material nuevo, es todavía demasiado joven. Cada vez que los seres humanos descubren un nuevo material, siempre siguen el proceso de investigación principal: producción en laboratorio, producción en masa y productos.
La ciencia de los materiales se diferencia de otras disciplinas en que existe un largo ciclo experimental desde el principio hasta el producto. A juzgar por la fabricación y aplicación actuales del grafeno, éste aún se encuentra en sus primeras etapas. Aunque el mercado mundial de grafeno alcanzó los 273 millones de dólares estadounidenses en 2018, y la tasa de crecimiento anual promedio también mantuvo una alta tasa de crecimiento del 40%, la mayoría de las empresas que producen grafeno no dominan la tecnología para la producción en masa de grafeno y producen alta- Grafeno de pureza. El precio de los materiales de grafeno es de más de 1.000 yuanes por gramo.
Materiales tan caros sólo pueden aparecer, en el mejor de los casos, en investigaciones de laboratorio. Si se van a comercializar, sin importar si la tecnología y la producción son suficientes o no, nadie estará dispuesto a pagar sólo el precio. El grafeno, una tecnología que aún se encuentra en las primeras etapas de industrialización, podría no aparecer en productos electrónicos hasta dentro de tres a cinco años.
Pocas personas creen a quienes claman que el grafeno cambiará el mundo de forma inmediata.
Las baterías de grafeno en realidad se utilizan para disipar el calor de la batería. ¿Qué tiene que ver con la batería en sí?
Con el desarrollo de los teléfonos móviles, las baterías de litio comunes ya no pueden satisfacer las necesidades de todos y el cuerpo delgado y liviano de los teléfonos móviles no puede acomodar baterías de litio de mayor capacidad. Por lo tanto, los principales fabricantes están desarrollando vigorosamente baterías de grafeno. tecnología. .
En la era actual, la batería de litio de los teléfonos móviles se mantiene básicamente en unos 3000 mAh y casi se quedará sin energía después de un día de uso normal. Incluso si están equipadas con carga ilimitada y carga ultrarrápida, la velocidad de carga es mucho menor que la de las baterías de grafeno.
Como material alternativo prometedor para las baterías de teléfonos móviles, las baterías de polímero de grafeno tienen las características de una fuerte conductividad eléctrica, una fuerte conductividad térmica, alta dureza y alta tenacidad. La densidad de energía es 3 veces mayor que la de las baterías de litio. En el mercado, la vida útil es aproximadamente 2 veces mayor que la de las baterías de litio normales.
En otras palabras, si la batería de nuestro teléfono móvil es una batería de polímero de grafeno, entonces dentro de la misma capacidad del cuerpo, la capacidad de la batería se puede aumentar de 3000 mA a al menos 10000 mA, y la velocidad de carga También se puede aumentar a sólo unos minutos.
Pero ahora las baterías de grafeno solo existen en laboratorios, y el proceso de producción y la estructura interna de las baterías de grafeno de alta pureza son mucho más difíciles que las baterías de litio comunes. Incluso si se desarrolla con éxito en el laboratorio, todavía enfrenta enormes costos de línea de productos, problemas de control de calidad de producción en masa y altos costos de materias primas. Es difícil que las baterías de grafeno se comercialicen en poco tiempo.
Sin embargo, ya existen algunas baterías de litio basadas en materiales de grafeno. Este tipo de batería es esencialmente una batería de litio, pero debido a que está dopada con material de grafeno, tiene una mejor disipación de calor, mejor conductividad y una carga más rápida.
Se informa que las baterías de grafeno llegarán a todos alrededor de 2021. ¿Estás deseando que llegue?
En los últimos años, el desarrollo de los teléfonos inteligentes ha sido rápido y el tamaño de la pantalla, el tamaño general y la cámara de los teléfonos inteligentes han experimentado grandes cambios. Sin embargo, no hay cambios importantes en la batería. Aunque se ha mejorado la velocidad de carga y se ha aumentado la capacidad de la batería, no se han conseguido grandes cambios. A finales de 2017, Samsung obtuvo una patente para una solución de batería basada en grafeno. Según un informe de Sam Mobile, el gigante surcoreano pronto podría sustituir las baterías de iones de litio por grafeno. Sorprendentemente, solo toma 5 minutos conectar tu teléfono inteligente y puedes usarlo durante todo el día. El material de la bola de grafeno aumentará la capacidad de la batería en un 45%. La velocidad de carga también aumentará 5 veces. Por lo general, se necesita más de una hora para cargar completamente una batería de iones de litio, pero sólo 5 minutos para una batería de grafeno. Y aunque la velocidad de carga es más rápida, no afectará la tasa de envejecimiento de la batería.
El grafeno está compuesto por átomos de carbono estrechamente unidos formando una estructura hexagonal o alveolar. Lo que hace que el grafeno sea tan único es que su estructura tiene solo una capa atómica de espesor, lo que esencialmente hace que las láminas de grafeno sean bidimensionales. Esta estructura 2D da como resultado propiedades muy interesantes, que incluyen una excelente conductividad eléctrica y térmica, alta flexibilidad, alta resistencia y bajo peso. Estábamos particularmente interesados en la conductividad eléctrica y térmica, dos materiales que en realidad son mejores que el cobre (el elemento metálico más conductor).
(1) Los supercondensadores pueden hacer que las baterías duren más, tengan mayor capacidad y puedan cargarse casi instantáneamente.
El uso ideal del grafeno como batería es como “supercondensador”. Los supercondensadores almacenan corriente eléctrica como las baterías tradicionales, pero se pueden cargar y descargar rápidamente. Los iones de litio pueden almacenar hasta 180 Wh de energía por kilogramo, mientras que el grafeno puede almacenar hasta 1.000 Wh de energía por kilogramo.
(2) El grafeno tiene mayor conductividad que las baterías de iones de litio. Esto permite unidades de carga más rápidas que entregan altas corrientes.
(2) Las baterías de grafeno también son más ligeras y delgadas que las actuales baterías de iones de litio.
(3) El grafeno es más seguro. Aunque las baterías de iones de litio tienen un buen historial de seguridad, ha habido incidentes importantes relacionados con productos defectuosos. El sobrecalentamiento, la sobrecarga y la avería pueden provocar que el desequilibrio químico de las baterías de iones de litio se salga de control y provoque incendios. El grafeno es más estable, flexible y fuerte, lo que lo hace más resistente a este tipo de problemas.
(1) La empresa líder Walbeck Technology ha descubierto cómo generar grafeno a partir de carbono.
(2) Samsung Electronics ha desarrollado una tecnología de batería central que utiliza grafeno para permitir baterías de iones de litio con una vida útil más larga y velocidades de carga más rápidas, un hito potencial de la industria para la producción en masa.
(3) Huawei ha lanzado una nueva batería de iones de litio mejorada con grafeno que puede mantener la funcionalidad a temperaturas más altas y proporcionar horas de trabajo más largas.
(4) La estadounidense Walbeck Materials Company ha lanzado una correa de reloj, que es una fuente de alimentación liviana y flexible que se puede conectar a cualquier correa de reloj tipo bolsa existente para crear una estación de carga móvil. El producto pesa 450 gramos y ofrece 7.200 mAh, posiblemente la primera batería mejorada con grafeno del mundo.
(5) Tesla también está considerando utilizar baterías de grafeno para reemplazar las baterías de litio existentes y equiparlas en los últimos vehículos eléctricos.
El grafeno se considera uno de los materiales más prometedores del futuro. La aplicación de baterías de grafeno ayudará a cambiar la industria de los teléfonos inteligentes. El coste de producción actual es relativamente alto y todavía queda un largo camino por recorrer antes de su comercialización, pero es muy atractivo para futuros teléfonos inteligentes, dispositivos portátiles y vehículos eléctricos.
Esta es una nueva tecnología que cambia la industria y es de una manera inevitable. Es un punto técnico digno de atención y con un futuro brillante.
Lo anterior es mi opinión aproximada. Las correcciones son bienvenidas, ¡gracias!
Taobao tiene muchos.
El coste es muy elevado y por el momento no se puede utilizar en móviles. Espere, la tecnología de la batería no ha podido lograr avances. El rendimiento de los teléfonos móviles es cada vez mejor, pero el consumo de energía es cada vez mayor y los requisitos para la optimización de la batería son mayores.