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狭义上来说，石墨烯是碳原子以 sp2 杂化轨道呈蜂巢晶格分列组成的单层二维晶体，广义上来说，10 层以内的石墨布局也可称作石墨烯。这种质料是今朝已知的世界上最薄的质料，单层厚度仅有 0.34 nm。它不只是世界上最坚固、导热系数最高的质料，也世界上电阻最小的质料，它在常温下电子迁移率高出 15000 cm2/V·s ，是抱负的电池质料。

前两天华为法国分公司在 Twitter 上发了一则动静称，来岁上半年宣布的华为 P40 系列手机将会利用石墨烯电池。

动静一出，整个网络上掀起了一波石墨烯海潮，各人纷纷接头利用石墨烯电池的手机续航如何强大，石墨烯观念股也一片飚红，整个电子行业好像被打了鸡血，所有人都在等候石墨烯时代的到来。

但几小时后华为官方给热血上头的消费者和投资者泼了一盆冷水：‘之前华为法国官推宣布动静有误，P40 并没有搭载石墨烯电池’。固然被证实是 Fake News ，但石墨烯电池也不是编撰出来的观念名词，而是大部门电池能源公司尽力的偏向。

从 1884 年第一辆实用的电动汽车开始，人们就一直为提高电池容量做不懈尽力，但从科技树时间线来看，电池技能一直比其他技能的成长更慢。在智妙手机呈现之后，电池续航时间的不敷对利用手机的影响愈发现显，一块充电宝，成了所有手机用户身上的累赘。

为了保障用户的正常利用体验，电池厂商也一直改善锂电池的建造工艺，但电池质料改善的速度远低于其他元件功耗上升的速度。手机厚度/机能/续航成了不行办理的三元悖论，获得个中两项就必需舍弃一项。

晋升锂电池能量密度的利器

亏得石墨烯质料横空出世，2004 年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，乐成地在尝试顶用胶带从石墨中疏散出石墨烯，证实了这种万能质料的存在。他们二人也因此得到了 2010 年诺贝尔物理学奖，可见石墨烯对世界的重要性。

今朝石墨烯电池技能有两个大偏向，一个是作为阳极镶嵌锂离子，另一种是作为导电剂存在。作为电极质料可以算是传统锂电池的改善版。传统锂电池一直回收多层石墨作为镶嵌布局。假如将石墨分成单层布局(石墨烯)，石墨烯作为阳极的锂电池的理论容量将是传统锂电池容量的两倍以上(>744 mAh·g -1)。

对付手机电池来说，这样的电池近乎是梦幻般的存在。试想一下，假如你的手机可以三天一充，手机成果将会产生奈何的变革。

电池快充技能的究极方案

石墨烯对锂电池的重要性还不只如此，石墨烯作为今朝导热率最高的质料，假如利用石墨烯对锂电池举办散热，锂电池的快充速度能再次晋升一个台阶。之前在 2015 年的第 56 届日本电池大会上，华为就拿出了利用石墨烯为锂电池散热的技能，展示了 5 分钟即可布满 3000mAh 电池 48% 电量的快充技能成就。

华为石墨烯电池技能 图片来自：华为官网

假如将石墨烯散热与石墨烯作为电池正极的技能相团结，锂电池的容量和充电速度将同时得到晋升。

2017 年，三星就公布开拓出了回收石墨烯技能的电池。在三星的演示中，这块回收石墨烯技能的手机电池容量晋升了 45%，同时还可以做到 12 分钟内布满电，强大的电池机能，让人看到了石墨烯电池在电子产物上的潜力。

电动车续航体验的拯救者

等候石墨烯电池的不只是手机厂商，尚有被续航里程困扰的新能源车企，纵然是回收三元锂电池的特斯拉，也无法做到与燃油车媲美的利用体验，但石墨烯可以改变这种难过的排场。

2014 年一家名为 Graphenano 的西班牙石墨烯创业公司与科尔瓦多大学相助研究出全球首个石墨烯聚合质料电池，用此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，可见石墨烯对电池容量和充电速度晋升有多大。

假如将来电动车都利用 10 分钟就能布满电的石墨烯电池，电动车续航困难将不复存在，快充电站将取代加油站。假如车主下车上个茅厕就能布满电，那么电动车将和燃油车一样利便。

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