從去年起,關(guān)于鈉電池的報道多了起來。就在3月17日,一家生產(chǎn)電動自行車的企業(yè)宣布,下半年將大量裝車。
鈉電池的優(yōu)勢在于儲量豐富、價格低廉。據(jù)說可與磷酸鐵鋰電池相媲美。鈉是緊排在鋰后面的主族元素。只是,鈉離子比鋰離子大了25%,這使它較難進入電極的晶體結(jié)構(gòu),電極是化學反應(yīng)之處,造成鈉離子運動不快。這是鈉電池充放電比鋰電池慢的原因。
我們愿意相信科技在不停的進步,也愿意等待高科技轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程。
我想起了當年的石墨烯電池。
2004年,石墨烯被首次分離出來,石墨烯是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子。這種神奇的材料,是碳的二維結(jié)構(gòu)。這種石墨晶體薄膜的厚度只有0.335納米,把20萬片薄膜疊加到一起,也只有一根頭發(fā)絲那么厚。
石墨烯不僅是已知材料中最薄的一種,在室溫下傳遞電子的速度比任何已知導體都快。如果能夠量產(chǎn),替代銅鋁做電纜也許是最好的選擇。
2010年,石墨烯發(fā)現(xiàn)者獲得諾貝爾獎。
這一年的諾貝爾物理學獎是為了表彰英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,在單層和雙層石墨烯體系中分別發(fā)現(xiàn)了整數(shù)量子霍爾效應(yīng)及常溫條件下的量子霍爾效應(yīng)。由于石墨烯電池的容量和充電效率相比傳統(tǒng)鋰電池都有著巨大優(yōu)勢,可以在相同的體積下實現(xiàn)翻倍的容量和更快的充電效率,以后的手機變成一個擁有超級快充的充電寶不再是夢想。據(jù)說任正非對石墨烯電池也很感興趣。
十九年過去了,石墨烯電池沒有人炒作了。好像給編排到內(nèi)衣內(nèi)褲領(lǐng)域。這么好的愿景,為什么始終沒有實實在在的產(chǎn)品?原因就在于石墨烯的制備難度非常大。
石墨烯的制備主要有機械剝離法、化學氣相沉積法(CVD)、氧化-還原法,和溶劑剝離法。
最早出現(xiàn)的石墨烯就是用機械剝離法做出來的。具體做法居然是用膠帶紙一點點粘下來的。我曾經(jīng)把100目的石墨粘在透明膠帶上,然后用另一張膠帶去粘它。當兩張膠帶紙上都有黑乎乎的石墨時,我不知道哪張膠帶紙上粘著的是石墨烯。
石墨烯電池成本十分高昂,而且制備難度大,就現(xiàn)在來說幾乎不可能量產(chǎn)。現(xiàn)在公布的一些驚人數(shù)據(jù)基本都來自純度極高的石墨烯電池,僅出現(xiàn)在概念階段或?qū)嶒炇覂?nèi)。
而且理想的石墨烯,完全是二維平面的,實際上加工出來的,因為氧化和還原反應(yīng),可能會有一些差異,并不是絕對的平面層,所以也會影響石墨烯的理想性能。
還有就是石墨烯電池的成本,據(jù)說石墨烯目前的價格每克在數(shù)千元,因此如果用這一材料的電池,即便是只使用10g,也意味著其價格將在數(shù)萬元。那是比一部手機還要貴多少倍的存在,市場怎么可能接受?
我在某電商平臺是搜索一下,近期石墨烯價格有所下降。每克價格在800元左右。有一款多層石墨烯,5克僅售200元!簡直就是揮淚大甩賣。可是,多層石墨烯,還算是石墨烯嗎?

但愿這次鈉電池不是一個噱頭。