中国研发超级电池手机充电5秒就可通话两小时
中国浙江大学 22日发布，其研究团队已研制出一种新型的「铝-石墨烯电池」。这种超级电池寿命极长，能在极短时间内充满电；未来可望实现手机充电5秒，就能通话两小时。
中国手机制造商OPPO两年前一句「充电五分钟，通话两小时」的广告词红遍大江南北；OPPO的快充技术让OPPO R9成为当时的单品销量王，而快充技术也逐渐成为手机的标配，但浙大研制的石墨烯电池更为惊人。
根据浙江大学学术委员会22日发布，浙大高分子科学与工程学系高超团队研制出的新型铝-石墨烯电池，在大电流下可以快速充电，同时保持较高的比电容量。
高超指出，现在一些智慧型手机也有快充功能，看似电池很快充满了，实际续航时间并不长。但这种新型电池现在的实验室数据是1.1秒就能充满电，比电容量损失轻微。「这表明，未来如果用到手机上，充电5秒钟通话2小时是完全可能的。」
目前手机使用的锂电池有一些明显的缺点，比如电池寿命有限，在使用一两年后，满格电池的续航能力大打折扣。而且在低温、高温条件下电池效能不稳定。有的手机在寒冷环境中瞬间关机；有的在充电时突然爆炸，都是因为锂电池正常工作的温度范围有限。
但是铝-石墨烯电池可以在零下40摄氏度到120摄氏度的环境中工作，可谓既耐高温，又抗严寒。而且新型电池是柔性的，将它弯折一万次后，容量完全保持；而且，即使电芯暴露于火焰中也不会起火或爆炸。
研发团队成员徐晗彦指出，新电池经历25万次充电放电循环，充放电率仍高达91%，容量损失很小。未来如果智慧型手机用上这种电池，「每天哪怕充电10次，也能用上近70年。」
“铝-石墨烯电池在倍率性能、循环寿命上不输超级电容器，远超锂电池。在能量密度上虽和锂电池尚有差距，但明显超过超级电容器。”高超说，面对锂电池和超级电容器这两个对手，铝-石墨烯电池分别表现出了特定的优势，可以称为“超级电池”。
铝-石墨烯电池还有一些当前其他电池无可匹敌的特性。低温至零下40℃，铝-石墨烯电池仍能稳定充放电1000次，高温至100℃，稳定充放电45000次，即使电芯暴露于火焰中也不会起火或爆炸。这一宽温度使用范围为将来铝离子电池在极端温度条件下的使用打下了基础。这种电池还有很好的柔性，在10,000次弯折后容量完全保持，展现出在可穿戴柔性电子器件中的应用潜力。
“超级电池”的优异性能，源于作为正极材料的石墨烯膜优异的微观结构及其表现出的宏观效能。电池许多重要性能的优异，取决于电子和离子能够多大程度上顺畅地在正负极之间流动。相比其他的正极材料，高超课题组制备的石墨烯膜，高质量无晶格缺陷、高度取向、拥有连续孔道，就像四通八达的高速公路，让电子和离子畅行无阻。
浙大指出，高超团队选择石墨烯这一多次创造全新突破的神奇材料，以创新工艺制备成独特的石墨烯膜作为正极材料，大大提升了铝离子电池的整体性能，与现在主流的锂电池和超级电容器相抗衡的远景十分看好。相关论文日前已发表于国际期刊科学先端（Science Advances）。
不过这种超级电池距离真正商业化还面临很大的挑战。高超指出，目前的正极比容量、输出电压及面负载量还有较大的提升空间，能量密度不足以与锂离子电池相匹敌，今后还需在保持高功率密度的基础上进一步提高能量密度。
此外，目前经典的离子液体电解质价格较贵，如果可以找到更廉价的电解质，铝离子电池的商业前景将更宽广。
该所研究团队研制出基于石墨烯空气阴极的铝空气电池发电系统，该电池系统能量密度高达510Wh/Kg（瓦时每千克）、容量20千瓦时、输出功率1000瓦。通过实际演示显示该电池系统可同时为一台电视机、一台电脑、一台电风扇以及10个60瓦的照明灯泡同时供电，初步验证了铝空气电池系统的发电供电能力。
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