为什么你的智能手机需要石墨烯电池为什么你|为什|为

原始标题：科普 | 为什么你的智能手机需要石墨烯电池？近日，华为法国官方发布一条了 Twitter ，预告华为将是第一个配备石墨烯电池的手机品牌，并打算将这种电池用于华为的高端手机。这条 Twitter 还指出，这种电池除了比以前的型号充电速度更快以外（用户可以在45分钟内将电池充满），电池还将比以前更耐用，更持久，更小。

上图配文为法语，但从“graphene”“batterie”等词仍然能看出其与石墨烯电池相关随后，这一消息得到了外媒的进一步猜测和报道。根据华为此前的计划， 2020年上半年的华为旗舰产品为 P 系列，因此，外媒猜测 P40可能将会是华为首款配备石墨烯电池的手机。不过，根据最新消息，华为高管回应这则 Twitter 的内容为假消息。华为与石墨烯电池往事实际上，这并不华为第一次与石墨烯“扯上关系” 在2015年华为 Mate8发布前夕，网络上该新机使用石墨烯电池的消息就不胫而走，这也使得华为 Mate8 的发布备受关注。然而，当时华为与曼切斯特大学关于石墨烯技术的合作是着眼于通信领域，而非石墨烯电池。余承东在两个多小时的发布会上也对石墨烯电池只字不提。最终， “Mate8 搭载石墨烯电池”的消息被认定是假新闻。 2018 年在荣耀 Note10 发布会上，荣耀总裁赵明向大家介绍了几项“很吓人”的技术以及两个彩蛋，其中就包括石墨烯电池。不过，迄今为止，石墨烯电池仍未用于荣耀手机。

上图为石墨烯电极电池特性曲线，图自诺基亚研究中心编写的石墨烯在手机中的应用 PDF 文件对于华为法国官方 Twitter 透露的华为明年在石墨烯电池方面的动态，有业内人士表示，当前石墨烯电池正在致力于解决三个关键问题：倍率性能、能量密度和安全性，倍率性能即所说的快充。眼下，已经商用的技术主要体现在快充方面，如果华为在安全性方面取得突破性进展的话， P40 系列首发石墨烯电池完全有可能。不过，这一 Twitter 现在已经被官方删除。外媒 Phone Arena 认为，华为删除 Twitter 表明这一消息“可能是假新闻（might be fake news）” 。今日午间，华为手机产品线副总裁李小龙证实了这则 Twitter 为假消息。石墨烯是什么？上文一直在说石墨烯和石墨烯电池，这里我们先来了解一下石墨烯是什么：石墨烯（Graphene）：是一种由碳原子以 sp2 杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。 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，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010 年诺贝尔物理学奖。石墨烯目前是世上最薄但也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3% 的光；导热系数高达5300 W/m·K ，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过 15000 cm2/V·s ，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约 10-6 Ω·cm ，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子跑的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。

上图为 IBM 石墨烯芯片简单来说，石墨烯是由碳原子组成的单层石墨，是只有一个碳原子厚度的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜（雷锋网按：最早的石墨烯就是用胶带一层一层地把石墨变薄而获得的），具有非常好的导热性、电导性、透光性，而且具有高强度、超轻薄、超大比表面积等特性，因而被誉为“超级材料” 。凭借着多方面的优良特性，石墨烯的用途也非常广泛，可以被应用于锂离子电池电极材料、薄膜晶体管、传感器、半导体器件、复合材料制备、透明显示触摸屏等方面。上文所提到的“石墨烯电池”就是其主要的用途之一。石墨烯电池的卢山真面目近年来，网络上关于石墨烯电池的消息多且杂，一些媒体甚至将石墨烯电池宣传为“锂电池的颠覆性革命” 。实际上并非如此。首先，我们要清楚一个概念，所谓石墨烯电池并非整个电池都用石墨烯材料制作，而是在电池的电极使用石墨烯材料。另外，石墨是锂离子电池中最常用的负极材料，充电时， Li 嵌入到石墨层间形成插层化合物， Li 完全嵌入时，每个石墨层都嵌入一层 Li ，对应化合物 LiC6 ，理论比容量为 372mAh/g 。当每片单层石墨都以杂乱无章的方式排列，则在单层石墨的两侧表面都可以结合 Li ，理论比容量提高了一倍，即 744mAh/g 。由于石墨烯的缺陷位、片层边缘及石墨烯堆积形成的微孔结构都可以存储 Li 。也就是说，在理论上石墨烯电极可能有超过石墨两倍的比容量。