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【生活中的粉体】“神奇”的石墨烯手机

中国粉体网 2018/9/8 12:08:13 点击 2057 次

导读 【生活中的粉体】“神奇”的石墨烯手机

最近,小编在百度、凤凰网等自媒体平台上多次看到这样的标题:




石墨烯


这个石墨烯手机到底有多“吓人”?有多“逆天”?以至于要“全球仰望”它?小编就此查寻了一下它的来龙去脉。我们先来了解一下应用于手机中的石墨烯。


提到石墨烯,很多人会联想到它头上的各种光环:它是目前已知的世界上最薄、最轻以及电阻率最小的纳米材料;人类已知的强度最高的物质,强度是钢铁的100倍以上,比钻石还要坚硬;甚至有说法称“一张保鲜膜厚的石墨烯能撑起一头大象”,充电10分钟跑1000公里……



然而,在这些光环下面,却充斥着大量宣传炒作的成分。有专家指出,石墨烯的强度、透光性、极强导电性、导热性等特性,只是单原子厚度石墨烯的微观性能,而当下为石墨烯概念炒作,却将石墨烯的微观性能夸大为宏观性能。



石墨烯手机


理想很丰满,现实太骨感。所谓的“即将应用在手机上”、“有望年底亮相”等措辞还是太保守了。据媒体报道,2015年重庆的一家公司就已经发布了“全球首批量产石墨烯手机”。然而,这种石墨烯手机现在的销量如何?我们周围又有几个人在使用呢?



据重庆这家公司的专业人士介绍,用石墨烯材料做成的手机,其技术优势有三:一是由石墨烯薄膜制成的触摸屏具有更灵敏的触控性能,且透光率高达97%,色彩还原真实;二是石墨烯电池能量密度提升10%,寿命提高50%;三是石墨烯导热膜可将手机局部50℃的高温均匀地传导至背部表面,表面最高温度可降低至35℃以下。


可弯折的石墨烯触摸屏和首批量产的石墨烯手机


石墨烯屏幕


在发布了“全球首批量产石墨烯手机”之后,该公司又进一步研发柔性石墨烯手机。石墨烯材料的特性使手机可以弯曲,并可佩戴在手上。他们计划先做黑白屏,再做彩屏的,然后“预计”这两年量产上市。





倘若这种石墨烯柔性智能手机能够推广开来,那携带起来确实方便多了,卷一卷或者折叠一下即可放进裤兜里了。可是下图这种“科学证实”就将尴尬了吧。



石墨烯手机除了够“柔”,其“薄”那也是很“吓人”的。“用石墨烯材料,手机未来可能薄到跟酒店房卡差不多。”清华大学一位教授在解读“十三五”规划建议提到新材料产业时如是说。



在手机屏方面,魅族手机已经申请了一份以石墨烯柔性屏幕为载体的手机专利:借助石墨烯材质屏幕的高透光率、低电阻率、耐摔耐撞及可弯曲等特性,成功将前置摄像头、光线距离传感器等元器件集成在了石墨烯柔性屏下面,从而带来更高屏占比的全面屏设计方案。



石墨烯耳机


除了手机屏之外,手机的扬声器和耳机也可能用上石墨烯。石墨烯可以使耳机和扬声器的能量更高效,同时产生更好的声音。耳机的膜是轻的,它们通常是不稳定的,易产生不必要的振动和噪音。但石墨烯很强韧,所以扭曲被减少,人们能以更优质的清晰度享受音乐!



石墨烯电池


最后,我们重点来了解一下石墨烯电池。如今的智能手机大都追求轻薄机身与舒适手感,所以绝大多数手机电池容量都维持在3000~4000mAh之间,续航表现远不及曾经的诺基亚功能机。锂电池算是目前应用最广泛的手机电池类型,但由于其内部结构的局限性,想在体积不变的前提下大幅提高电池的能量密度是几乎不可能的。而电池容量无法突破的情况下,提高充电效率或许是改善手机续航的发展方向。



在锂电池的正极、负极、电解液和隔膜中,电荷运动的快慢主要是由正负极材料所决定的。而相比普通锂电池,石墨烯锂电池具有体积更小、耐高温和循环寿命更长,以及充电速度更快四个优势。


虽说石墨烯电池比传统锂电池要好很多,但就目前手机市场而言,石墨烯电池想实现全面商用还不太可能。受成本和技术限制,量产少,目前手机市场还非常少见。


三星的“石墨烯电池”主打更快的充电速度。三星所申请的专利是一种用硅石来合成像三维爆玉米花一样的“石墨烯球”,然后将这些“球”用作锂离子电池的材料,可将电池容量提高45%,而充电速度提高至现有标准的5倍。


石墨烯球


三星官方表示,配备「石墨烯球」的电池只需12分钟即可完全充满,而目前充满同样容量的电池至少需要花费1小时。而且,基于石墨烯的电池可以在高达60摄氏度的环境下保持稳定,这种电池同样也可以应用在电动汽车上。


而华为的“石墨烯电池”则据说仅用于提升锂离子电池散热效果。电池电极上并没有使用石墨烯材料提高导电性。它的主要方法是在电解液中加入特殊添加剂。采用石墨烯实现锂离子电池与环境间的高效散热。华为宣传的高温长寿命石墨烯基锂离子电池其主要特色是借助以石墨烯为基础的新型耐高温技术将锂离子电池上限使用温度提高10℃,而使用寿命则是普通锂离子电池的2倍。



石墨烯充电宝


相比手机电池,石墨烯充电宝领域出现的产品就比较多了。此类产品的容量普遍在5000mAh到10000mAh之间,在正极材料中加入石墨烯提升了电极的导电性。同时,配合原装的12V/5A充电器,可以在15分钟内充满5000mAh,40分钟内充满10000mAh电芯。可惜,石墨烯充电宝的价格普遍要比同容量的传统产品贵3倍左右。



插播一则“贴心小提示”:不同品牌的手机充电器能否混用?


经实验测试得出的结论如下:


1、大电流的充电器给小电流手机充电,结果影响非常小,充电速度也不会加快。

2、小电流的充电器可以给大电流手机充电,但是速度慢,充电器也会长时间在负载状态,造成充电器过热,容易造成充电器老化速度加快,不建议经常使用。

3、须要另配充电器时,不建议使用1A以下的充电器。


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