新一代石墨烯電池：手機(jī)5分鐘充滿電

 在2016世界移動(dòng)大會(huì)(MWC)上海展上，新開辟的石墨烯展區(qū)異常火爆。首次設(shè)立的石墨烯展區(qū)成為一大亮點(diǎn)，吸引了碳谷集團(tuán)、第六元素和諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主等知名企業(yè)、專家攜最新產(chǎn)品、技術(shù)參展，包括諸多根據(jù)石墨烯特性衍生出的創(chuàng)新產(chǎn)品，如柔性手機(jī)、快速充電電池、超薄傳感器等。

目前，石墨烯主要以粉體和薄膜兩種形式存在。石墨烯粉體主要應(yīng)用于新材料領(lǐng)域和能源領(lǐng)域，如防腐涂料、散熱材料、鋰離子電池等。石墨烯薄膜應(yīng)用于電子領(lǐng)域、環(huán)境領(lǐng)域和醫(yī)藥領(lǐng)域等，如觸控屏、電子元器件等。

來自英國曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究所項(xiàng)目負(fù)責(zé)人IvanBuckley對(duì)記者表示：“這兩天我們幾乎一刻不停，前來問詢的人絡(luò)繹不絕。人們對(duì)于石墨烯的好奇心非常強(qiáng)烈，他們可能不了解這種材料背后的原理，但是我們會(huì)告訴他們，用石墨烯制成的燈泡，更加節(jié)能，可以連續(xù)發(fā)光幾千個(gè)小時(shí)。”

記者在曼徹斯特大學(xué)的展區(qū)見到了可調(diào)光石墨烯燈泡，燈泡內(nèi)有燈絲形狀的LED燈，LED燈的外層被涂上石墨烯，石墨烯的導(dǎo)電能力強(qiáng)，可減少10%的能耗。Buckley向記者介紹：“最近英國曼徹斯特大學(xué)的國家級(jí)石墨烯研究所研制出了全新的石墨烯燈泡，擁有比LED燈泡更堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)和更低廉的價(jià)格，一個(gè)燈泡可能就10英鎊左右，能用很長時(shí)間。”

就在白熾燈被LED燈泡逐步取代的時(shí)候，這種新型石墨烯燈泡即將為照明技術(shù)帶來又一次革新。英國曼徹斯特大學(xué)的國家級(jí)石墨烯研究所去年就開始了石墨烯燈泡的商業(yè)化。英國財(cái)政大臣奧斯本也對(duì)該項(xiàng)目贊賞有加。這種新型石墨烯燈泡仍基于LED技術(shù)研發(fā)，通過神奇的石墨烯分子大大增強(qiáng)其性能和使用壽命。

不同分子結(jié)構(gòu)的石墨烯能夠?yàn)椴煌猛镜南掠萎a(chǎn)品提供原材料。記者看到中國碳谷的展臺(tái)上陳列著不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的石墨烯分子，有PE纖維、聚酰胺纖維、防腐涂料、鋰離子電池、分離復(fù)合材料以及催化材料等。中國碳谷首席科學(xué)家戴加龍對(duì)表示：“根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，能夠給下游生產(chǎn)者進(jìn)行匹配。比如防腐涂料，國家海洋研究院正在應(yīng)用，能夠讓船體至少20年不生銹。再比如石墨烯改性鋰離子電池，能夠?qū)崿F(xiàn)快速充電。海綿加上石墨烯后，能夠?qū)崿F(xiàn)油水分離，另外石墨烯還能成為3D打印原料，國家納米中心也在使用。”

據(jù)戴加龍介紹，石墨烯的上下游產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)完整對(duì)接的趨勢剛剛顯現(xiàn)出來，盡管目前的產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用還很少，產(chǎn)品也幾乎沒有，但是未來的商業(yè)前景可觀。

來自牛津的ZapGocharger充電器應(yīng)用的就是石墨烯鋰離子電池，能夠?qū)崿F(xiàn)5分鐘快充。2013年，該公司獲得了來自英國政府的資助后，由“倫敦石墨烯”更名為ZapGoCharger。該公司從牛津大學(xué)材料科學(xué)系得到石墨烯電池技術(shù)的專利授權(quán)后開始進(jìn)行新能源電池的研究及商業(yè)應(yīng)用。ZapGoCharger的投資總監(jiān)SimonHarris對(duì)《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》表示：“我們的終極目標(biāo)是能夠?qū)⑹╀囯x子電池做進(jìn)手機(jī)里面，所以我們要開始和中國的華為這樣的企業(yè)談，但是這可能是四五年以后的事情了，現(xiàn)在我們的技術(shù)還不夠成熟。”

目前該電池5分鐘快充的電量僅夠一部iPhone的10%，公司有清晰的5代產(chǎn)品規(guī)劃，做到第三代時(shí)，就基本能夠滿足5分鐘充滿一部手機(jī)的電量。ZapGoCharger的一位中國投資人對(duì)《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》記者表示：“我們?cè)诤茉缙诘臅r(shí)候就進(jìn)入了這家公司，如果技術(shù)發(fā)展快的話，未來半年到一年就將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。我們對(duì)石墨烯行業(yè)還是很有信心的。”

劍橋大學(xué)的石墨烯中心的產(chǎn)品更酷。他們把石墨烯油墨涂在硬板紙上，做成一個(gè)紙上樂隊(duì)，人們可以通過用手指敲擊紙上的樂器圖案進(jìn)行演奏。它的原理是通過石墨烯油墨環(huán)保和高導(dǎo)電率的特點(diǎn)，用于水性油墨印刷電子產(chǎn)品。劍橋大學(xué)石墨烯研究中心研究員StephenHodge博士對(duì)《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》記者表示：“這種新方法在實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電石墨烯墨水在市場上的批量生產(chǎn)及創(chuàng)造有競爭力的價(jià)格方面邁出了一大步。劍橋石墨烯公司正在出售這些新的油墨，與客戶建立業(yè)務(wù)，同時(shí)為客戶提供油墨和發(fā)展方案。”據(jù)透露，該石墨烯環(huán)保油墨已經(jīng)申請(qǐng)了專利。

記者還在石墨烯展區(qū)看到了今年2月巴塞羅那移動(dòng)通信展上展出的柔性顯示手環(huán)。FlexEnable展示了多款可彎折的柔性顯示器。FlexEnable商業(yè)總監(jiān)SimonJones對(duì)《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》表示：“我們提供多種技術(shù)可能性，但是最終還是要看客戶對(duì)產(chǎn)品的需求，我們也在和一些電子產(chǎn)品生產(chǎn)商合作，希望在未來能應(yīng)用在不同的電子產(chǎn)品中。”

就在兩個(gè)月前，重慶一家名為墨?？萍嫉墓拘Q即將發(fā)布可彎曲形似手環(huán)的智能手機(jī)，意味著柔性屏技術(shù)的競爭又上升到一個(gè)新的臺(tái)階。當(dāng)手機(jī)卷成手環(huán)時(shí)，它的觸屏仍然能夠工作，你也可以把手機(jī)展開成一個(gè)長方形，就像普通的智能手機(jī)一樣來使用，但該款手機(jī)要比普通手機(jī)薄而且長。

墨希科技應(yīng)用中心負(fù)責(zé)人余崇圣對(duì)《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》表示：“即將量產(chǎn)的可彎曲智能手機(jī)產(chǎn)品只能顯示黑白兩色，彩色的版本樣機(jī)已經(jīng)推出，量產(chǎn)預(yù)計(jì)將于2018年面世。從技術(shù)上來講，黑白的要比彩色的容易很多。”對(duì)此，F(xiàn)lexEnable的Jones表示：“我們很期待看到墨希的柔性屏手機(jī)問世，這也將證明石墨烯的更多用途和功能。”

曼徹斯特大學(xué)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者康斯坦丁-諾沃肖洛夫也現(xiàn)身石墨烯展區(qū)。對(duì)于目前石墨烯的應(yīng)用價(jià)值方面，諾沃肖洛夫?qū)Α兜谝回?cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》記者表示：“應(yīng)該應(yīng)用石墨烯技術(shù)，在二維材料里挖掘更多應(yīng)用，并結(jié)合RFID(射頻識(shí)別)制作傳感器，開發(fā)制造在這些基礎(chǔ)之上的多功能產(chǎn)品。”