大比特商务网 |资讯中心 |技术论坛 |解决方案 登录 注册 |数字刊 |招聘/求职
广告
广告
您的位置: 半导体器件应用网 >>行业要闻 >> 独家报道 >> 三星开发石墨烯技术 当前电池材料就要被取代了?

三星开发石墨烯技术 当前电池材料就要被取代了?

2017-11-29 17:40:12 来源:半导体器件应用网 作者:黄扬芳

【大比特导读】11月28日,三星研发出石墨烯电池的新闻在各大科技平台刷爆了。消息一出,业界人士纷纷发表见解,有人将其视为锂电池的替代品,有人认为,这并不是全新的“石墨烯”电池,而是一种采用石墨烯处理的电池材料。那么,三星此次突破的这项技术是否会带动石墨烯市场的发展?当前使用的锂电池会被取代吗?

11月28日,三星研发出石墨烯电池的新闻在各大科技平台刷爆了。消息一出,业界人士纷纷发表见解,有人将其视为锂电池的替代品,有人认为,这并不是全新的“石墨烯”电池,而是一种采用石墨烯处理的电池材料。那么,三星此次突破的这项技术是否会带动石墨烯市场的发展?当前使用的锂电池会被取代吗?

三星官网消息

巨大产业链或就此衍生

11月27日,三星电子在官网宣布已开发出石墨烯电池技术,电池容量比目前市面上的高出45%,并且能够把充电速度提升到现有标准的5倍,完成充电仅需12分钟。

事实上,关于石墨烯电池的新闻已经是屡见不鲜了。早在2011年,美国西北大学的研究人员就以石墨烯和硅为原料制造电池,声称“电池用上一周,每次充电只需15分钟”。无独有偶,华为曾在2015年宣布与曼彻斯特大学合作研究石墨烯的应用,开发ICT领域的下一代高性能技术,并称将研究如何将石墨烯领域的成果应用于消费电子产品和移动通信设备。2016年更是宣称研究出了业界首个高温长寿命石墨烯助力的锂离子电池。

三星电子

那么,三星为何要研发“石墨烯球”技术呢?

一方面,在三星爆炸事件中,部分手机自燃是由于锂电池发生故障,这使得公司损失超过50亿美元。因此,自2016年Galaxy Note 7多次出现电池自燃甚至爆炸事故后,三星就加大了对电池技术的研究。

另一方面是各界巨头开始布局,除了特斯拉、谷歌、苹果、华为、三星、富士康等,埃克森美孚、中国石化、中国石油、壳牌等传统的能源巨头和化学产业巨头也在大力投入,甚至许多国内外科研院所也参与其中。这种情况下,一旦在新电池技术上取得突破,无论以后是应用在自家产品还是通过专利授权的方式,必定能赚得盆满钵满,迅速成为绝对的巨头。

对此,业内人士认为,在三星的带动下,基于石墨烯技术的新电池有望实现产业化,进而带来电池产业变革,促使智能手机和新能源汽车等产业的革新,这也将推动石墨烯市场的发展。

石墨烯将取代当前电池材料?

ZDNet报道称,自1991年首次商业化以来,锂电池一直是电子设备的标配。然而现在许多人认为该技术已经达到极限,正在寻找新的电池替代品。石墨烯正是在此时应运而生。

实验结果显示,石墨烯助力的高温锂离子电池的温升比普通锂离子电池降低5℃;60°C高温循环2000次,容量保持率仍超过70%;60℃高温存储200天,容量损失小于13%。那么,这是否意味着石墨烯将取代当前的电池材料?

从技术对比上看,锂电常用的导电剂有导电炭黑、乙炔黑、科琴黑,Super P等,当前也有厂商在动力电池上开始使用碳纤维(VGCF)和碳纳米管(CNT)。尽管石墨烯具有很高的导电性和耐用性,但从目前积累的测试数据看,VGCF、CNT以及石墨烯在倍率性能方面都比Super P都有一定提高。不过,这三者之间在电化学性能提升程度上的差异很小,石墨烯并未显示出明显的优势。

石墨烯将取代当前电池材料?

从成本上看,目前石墨烯的生产成本极其昂贵,而市场上所谓的廉价“石墨烯”产品基本上是氧化石墨烯。即便是氧化石墨烯成本也高于CNT,而CNT的成本又比VGCF高。可见,石墨烯在用作导电添加剂方面,目前跟CNT和VGCF在性价比方面并没有优势可言。

从生产工艺上看,相比于普通的干法复合工艺,复合石墨烯并没有明显改善材料的电化学性能,反而由于石墨烯的分散性以及相容性问题而增加了工艺的复杂性而影响到批次稳定性。

从安全性上看,石墨烯表面丰富的官能团就是石墨烯表面的小伤口,添加过多不仅会降低电池能量密度,而且会增加电解液吸液量,甚至还会增加与电解液的副反应而影响循环性,有可能带来安全性问题。

日前,美国Graphene-info这个较权威的石墨烯网站也表示,“石墨烯电池”的定义是在电极材料中添加了石墨烯材料的电池。不过如果综合考量材料成本、生产工艺、加工性和电化学性能,石墨烯或者石墨烯复合材料实际用于锂电负极的可能性很小产业化前景渺茫。

同时,有业内人士表示,以iPhone手机电池为例,其电池容量的提升主要是由于LCO工作电压提升的结果,将上限充电电压从4.2V提升到iPhone 6上的4.35V,使得LCO的容量从145 mAh/g逐步提高到160-170mAh/g,这些提高都跟石墨烯无关。

换句话说,充电是快了,但容量还是个问题。

石墨烯电池迎机遇 国内九大领先企业抢先看

近年来,石墨烯产业化步伐不断加快。今年11月,中英更是开展石墨烯标准化合作,双方将共同研讨制定石墨烯产业化的相关标准,并将标准推向国际市场。预计到2020年,全球石墨烯形成完整产业链,市场规模将达1000亿元,其中,中国占比达50%至80%。

这其中,石墨烯电池就成为行业关注的焦点。虽然在锂电领域前景未明,但是有不少上市公司争相布局。据不完全统计,包括东旭光电、宝泰隆、佛塑科技、珈伟股份、杉杉股份、道氏技术、凯纳股份、南都电源、康得新等均在布局锂电池材料领域的石墨烯电池。

 国内九大领先企业抢先看
 

本文出自大比特资讯(www.big-bit.com),转载请注明来源

分享到:
阅读延展
石墨烯 电池 三星
  • 世平推出基于NXP S32K144的BMS一体机解决方案

    世平推出基于NXP S32K144的BMS一体机解决方案

    池管理系统(Battery Management System,即BMS)是针对电动汽车锂电池的管理系统。BMS是电动汽车电池的精准“调音师”,可以帮忙解决电池间不一致性愈趋明显、电池效率、寿命变差和严重时可能导致起火燃烧等安全问题。随着人们对新能源车续航能力以及电池安全性的追求持续增长,电池管理系统BMS日益受到重视。

  • Allegro MicroSystems, LLC发布简易的降压-升压解决方案,扩展汽车LED驱动器产品组合

    Allegro MicroSystems, LLC发布简易的降压-升压解决方案,扩展汽车LED驱动器产品组合

    美国新罕布什尔州曼彻斯特市–Allegro MicroSystems, LLC(以下简称Allegro)宣布推出62xx/808xx 系列照明LED驱动器产品 的最新成员 ALT80802。新产品能够满足采用12V电池输入驱动,单个LED串具有3到4个白光LED的重要市场趋势,非常适合于雾灯、倒车灯、日间行车灯(DRL)、后视镜侧灯和其他汽车照明等应用。

  • 儒卓力将出席2018中国国际电动汽车会议  重点展示最先进的电池诊断技术

    儒卓力将出席2018中国国际电动汽车会议 重点展示最先进的电池诊断技术

    全球领先的电子解决方案和元器件分销商儒卓力 (Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH) 将参加于10月22日至23日在上海世博展览馆举办的2018中国国际电动汽车会议 (EVTec 2018)。该会议于2017年首次组织举办,反映了电动汽车和“新能源”汽车在蓬勃发展的中国汽车行业中占有举足轻重的地位。

  • 儒卓力将出席2018中国国际电动汽车会议 重点展示最先进的电池诊断技术

    儒卓力将出席2018中国国际电动汽车会议 重点展示最先进的电池诊断技术

    儒卓力 (Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH) 将参加于10月22日至23日在上海世博展览馆举办的2018中国国际电动汽车会议 (EVTec 2018)。该会议于2017年首次组织举办,反映了电动汽车和“新能源”汽车在蓬勃发展的中国汽车行业中占有举足轻重的地位。

  • 什么是 LDO 噪声?第一部分

    什么是 LDO 噪声?第一部分

    在实际测量中,这个理想的源可能是电池,它比LDO稳压器具有更低的内部噪声。这种噪声与频率有关,它由一个参数表示,如频谱噪声密度曲线或积分噪声值(在通常为10 Hz至100 kHz的特定频率范围内,输出噪声电压以微伏- uVRMS表示)。

  • Vishay全新100V和120V TMBS®整流器提供低至0.36 V的正向压降

    Vishay全新100V和120V TMBS®整流器提供低至0.36 V的正向压降

    的整流器可降低功率损耗,增加高频DC/DC转换器、开关电源、续流和OR-ing二极管以及反向电池保护的应用效率。这些器件非常适合笔记本电脑和移动设备的65 W USB Type-C供电。

  • 台积电用7nm工艺完成流片的芯片设计将超过50款

    台积电用7nm工艺完成流片的芯片设计将超过50款

    随着半导体工艺的急剧复杂化,曾经天下第一的Intel都已经步履维艰,GlobalFoundries甚至索性直接放弃了7nm及其后的工艺,三星的局面也不容乐观,只有台积电还在一路狂奔,似乎整个行业都要仰仗他了。

  • Galaxy S10搭载的屏下指纹扫描仪技术解析

    Galaxy S10搭载的屏下指纹扫描仪技术解析

    先前三星向世界知识产权组织(WIPO)提交的生物识别传感器专利于10月11日发布,它揭示了嵌入智能手机显示屏的内部指纹扫描仪的信息,并且该专利涉及用于检测用户生物信息的生物识别传感器和包括该生物识别信息的装置。

  • CIS产业规模持续增长,Sony、三星、Omnivision三足鼎立

    CIS产业规模持续增长,Sony、三星、Omnivision三足鼎立

    产业研究机构Yole Développement发布CMOS影像传感器(CMOS Image Sensor, CIS)的年度技术和市场分析指出,2017年CIS市场规模达139亿美元,预测2017~2023年的年复合成长率( CAGR)为9.4%,主要成长动能在于智能手机整合了额外的相机镜头与功能以支持光学变焦、生物感测和3D辨识等功能。

  • 台积电明年4月份试产5nm EUV工艺:投资250亿美元

    台积电明年4月份试产5nm EUV工艺:投资250亿美元

    随着联电及GF相继宣布停止14nm及7nm以下工艺的研发、投资,全球能够研发、投资7nm及以下工艺的半导体公司就剩下台积电、三星及英特尔了,其中英特尔的进度最慢,10nm工艺明年才能量产,台积电今年则量产了7nm工艺的苹果A12及华为麒麟980处理器。

  • 模拟芯片美日欧三足鼎立,国产企业如何突围

    模拟芯片美日欧三足鼎立,国产企业如何突围

    由于PC和智能手机的流行,英特尔、高通和三星等厂商不遗余力的普及,我们都知道了国内在这些数字芯片上与国际先进水平有不小的差距。

  • 夏普OLED面板能否打入苹果供应链

    夏普OLED面板能否打入苹果供应链

    据了解,夏普下周将发表的AQUOS高端智能手机,预计屏幕为6英寸,介于苹果不久前发布的年度新机的5.8及6.5英寸之间。业界指出,夏普OLED面板若顺利实现商品化,将可望打破目前苹果OLED面板由韩国三星独霸的局面。

微信

第一时间获取电子制造行业新鲜资讯和深度商业分析,请在微信公众账号中搜索“大比特商务网”或者“big-bit”,或用手机扫描左方二维码,即可获得大比特每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与活动!

发表评论

  • 最新评论
  • 广告
  • 广告
  • 广告
广告
Copyright Big-Bit © 1999-2016 All Right Reserved 大比特资讯公司 版权所有      未经本网站书面特别授权,请勿转载或建立影像,违者依法追究相关法律责任