石墨烯科技产品

2022-09-12 21:18:24 IT技术网 互联网
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今天给各位分享科技石墨烯手机的知识,其中也会对石墨烯科技产品进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

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前两年很火的石墨烯电池,在手机上难产了吗

目前来看,采用石墨烯作为电池材料,仍旧有许多内在以及外在的问题噬需解决,这些问题让石墨烯电池犹如一头困兽,至少从目前的科技水平来看是这样的。

1、成本问题。传统导电炭黑和石墨都是论吨卖的,而目前,石墨烯是论克卖,不知什么时候才能降到与电炭黑和石墨相近的价格,即便是按照某些媒体报道的石墨烯降低到3元/克,换算成吨也要300万元/吨。再退一步讲,就算“超级电池”真的能制造出来,它的价格也是我们普通用户无法接受的。

2、工艺不兼容。石墨烯比表面积过大,会对现有锂离子电池的分散均浆等工序带来一大堆工艺问题。如果电池厂调工艺会是一个巨大的工程,而此时又没有性能指标突破性进步带来的足够的利润空间驱动,加之石墨烯表面特性受化学状态影响巨大,批次稳定性,循环寿命等等都有很多问题,目前来看无法满足生产中遇到的一堆问题。

石墨烯技术已经研发成功,为什么没有运用到手机上?

其实对我们来说,石墨烯技术确实代表着电池改革,而且必将成为新能源,所以从某些意义上来讲之,所以现在没有普及到手机方面,也是因为成本较高,而且要存在很多技术层面的难题,因此得到推广,还是需要不断的研发才能够真正的运用到手机上面,目前来说之所以没有运用到手机上,也是因为以下几个方面的问题。

1,石墨烯技术相对不完善,还存在很多技术缺陷,而手机作为刚需产品很难满足安全地能源供给。

其实不得不说是石墨烯技术尽管已经研发成功,但是还存在着很多技术缺陷和技术难题,而且随着手机成为人们的必需品,所以类似于石墨烯电池充电放电以及在手机内使用的情况,也可能出现众多不确定因素,正是为了安全期间,所以还是需要不断技术完善。

2,石墨烯技术成本相对较高,远远高于市面常见的锂电池,所以导致市场上可能不受欢迎。

其实不得不说的是石墨烯成本相对较高,也正是因为如此,一旦被其他手机所利用,必将会导致手机价格成本居高不下,也正是因为厂家对市场的质疑才导致石墨烯技术推广存在难题。

3,石墨烯技术不断的完善,相应在不久的将来却能够用到手机方面,而且必将会带动其他科技产品的创新。

其实不得不说,是石墨烯技术作为新能源,而且必将在不久的将来成为手机必备的电池能源供给,而从某些方面上来讲什么新技术的完善和利用,也能够推动其他电子产品科技领域的创新。

其实对我们来说,石墨烯技术确实已经研究成功,但是还存在很多安全隐患,一旦用手机上需要满足很多的标准,所以还是需要不断的研发和完善,另一方面成本也是一个很大的问题,市场是否能够接受也是存在很多不确定因素,这就导致石墨烯技术仍需要不断的开发才能够最终利用到手机上。

石墨烯手机散热贴效果有多强大

效果肯定会很好的。石墨烯是目前发现的导电导热性能最强的一种新型纳米材料。相对于其他价格低廉的散热产品,石墨烯散热在手机上应用不是很多。不过,石墨烯发热产品相对于传统取暖产品,优势明显,很有市场。杭州白熊科技率先将石墨烯新材料应用到电采暖领域,有了很成熟的市场产品。

现在手机上基本都适配了石墨烯技术,那么到底什么是石墨烯技术?

Graphene,石墨烯,是EOS创始人Daniel Larimer带领Cryptonomex 公司团队一起创立的区块链底层技术架构,Daniel基于此架构开发了Bitshares, Steem, EOS等具有深远影响的项目,基于此架构开发的著名区块链项目还有中联汽车链、公信宝,、Karma、Payger、 ECHO, SEER等等。

Cryptonomex 基本上都是在石墨烯区块链库基础上做开发,而石墨烯区块链库已经被多个区块链所采用,比如 BitShares、中联汽车链等。与大多数数字货币类似,Graphene (石墨烯) 使用区块链来记录参与者的转账信息及市场行为。由于每个区块总是指向前一个区块,因此一个区块链条包含了所有在网络上发生的交易信息。区块链是一个公开的、可审计的账簿,每个人都能够查看详细数据,并验证交易、市场订单和买卖盘数据。

基于石墨烯生态的两个代表项目:比特股(BitShares,简称 BTS)是一个建立在区块链技术上的开源商业系统,由3I公司开发,结合了去中心化的全球支付系统(如支付宝),去中心化的数字货币交易所(如比特币中国),去中心化的证券交易所(如纳斯达克)的系统。BTS 是比特股系统中的计量单位。如果你是比特币的爱好者,可以理解为:BTS= BTC + BTCC + BitPay – Mining。它也是没有热钱包被盗风险、不会印白条发假币、没有作恶可能的交易所。

中联汽车链(简称ZAC Chain)是基于区块链技术的电动汽车智能生态系统。它以区块链核心技术为支撑,辅以AI、大数据、物联网等技术,以车载行车记录仪智通宝(Tntelligent Treasure)为载体,为电动汽车用户定制一个涵盖汽车前市场和后市场的智能体验服务系统。在ZAC Chain网络里,用户可以全面掌控自己的行驶数据,并由区块链技术进入挖矿模式,驾驶即挖矿,驾驶即价值,挖矿生成的ZAC代币在ZAC Chain生态里进行服务兑换,解决用户汽车使用贬值的痛点。

石墨烯是高科技还是智商税,为什么受到很多行业热捧?

石墨烯散热技术已经被华为等厂商大规模应用在智能手机内部的散热系统中。此前,我们为大家介绍过厦门立琪电子有限公司推出的一款石墨烯外壳无线充电器,利用石墨烯复合材料的高导热性,可以有效解决无线充电器的散热问题,提高充电速度。

它具备散热性好、充电速度快、性价比高、使用方便、专利保护等优势。为了验证产品性能,今天要为大家带来的则是这款产品的详细评测。

一、立琪石墨烯无线充产品结构

首先科普一下石墨烯复合材料:它已经成熟量产,性价比高,对产品成本的影响有限;可注塑加工成型,产品的外观设计无局限性;可喷漆印刷,外观效果设计无局限性;产品因其散热性能好,触摸手感和金属一样,消费者可非常直观的感受到产品的优点,利于产品销售推广。

石墨烯无线充正面面板为石墨烯材质,摸上去是一种磨砂的质感。采用立式结构,由底座和立式面板两部分构成。一体式结构设计,本体与线材连为一体。

产品散热实现原理是,石墨烯材料具备高导热性能,能在一定程度上将充电时无线充电器和手机产生的热量带走,给手机降温。

此外,产品内部配备主动散热风扇,背部及底部设有进出风口,可配合石墨烯外壳,及时将工作时产生的热量带走,一起达到降温的目的。

二、无线充电协议鉴定测试

使用无线充电测试治具进行测试,QC3.0适配器作为供电输入,结果显示三个功率档位全部亮灯并显示PPP,代表三个档位都PASS,可以支持普通5W、苹果7.5W、三星10W无线充电。

iPhone XS无线充测试:ChargerLAB POWER-Z KM001便携式测试仪显示输入功率10.85W(9.16V1.18A),经过效率换算,实测达到苹果7.5W无线快充水平。

三星Galaxy S10+无线充测试:显示输入功率11.18W(9.17V1.22A),支持三星10W无线快充。

华为P30 Pro无线充测试:显示输入功率11.86W(9.17V1.29A),支持华为10W无线快充。

综上所述,立琪石墨烯无线充实测支持苹果、三星、华为等主流手机的无线快速充电。

三、全程无线充电测试

(左起:立琪石墨烯无线充、塑料机身无线充、金属铝材质无线充)

接下来进行全程无线充电测试,为了验证石墨烯和其他材料的区别,我们选择三款不同材质的立式无线充进行对比测试,分别为:石墨烯无线充(带风扇)、塑料机身无线充(带风扇)和金属铝材质无线充(不带风扇)。其中,第一款和第三款正面未开孔,外观一体性相对更好。

测试条件方面,手机机型选用iPhone XS,使用QC3.0电源适配器作为供电输入。环境温度25摄氏度,模拟消费者日常使用环境。使用ChargerLAB POWER-Z KM001便携式测试仪及其附带的PC客户端软件,对充电全程的输入端进行监测:从零电量关机状态充电至最终数值完全稳定的涓流充电状态。

1、石墨烯无线充

对于立琪石墨烯无线充电器,将测试数据汇总整理形成表格,可以看到:

经过短暂几分钟的时间,充电功率就飙升到10W左右的最高功率,而且可以看到平均10W左右的输入功率维持了足足有1个小时,代表苹果7.5W快充实打实的运行了长达一个小时。

至于充电时长:一个小时即可充入49%也就是近一半电量,3小时5分钟之后电流稳定在极小的数值,进入涓流充电。

2、塑料机身无线充

对于塑料机身无线充电器,将测试数据汇总整理形成表格,可以看到:

经过短暂几分钟的时间,充电功率就飙升到10W左右的最高功率,而且可以看到平均9W左右的输入功率同样也维持了足足1个小时。

至于充电时长:一个小时充入46%电量,3小时10分钟之后电流稳定在极小的数值,进入涓流充电。

3、金属铝材质无线充

对于金属铝材质立式无线充电器,将测试数据汇总整理形成表格,可以看到:

同样经过短暂几分钟的时间,充电功率就飙升到10W左右的最高功率,而且可以看到平均9W左右的输入功率维持了37分钟左右,随后进入上下波动状态。

至于充电时长:一个小时充入44%电量,3小时17分钟之后电流稳定在极小的数值,进入涓流充电。

综上小结,三款不同材质产品的充电对比结果揭晓:

关于快充时长,立琪石墨烯无线充电器10W的平均输入功率要稍高于另两者的9W,最高功率维持了足足有1个小时,这点至关重要,表示产品能在短时间内为手机补充足够的电量。

关于全程耗时,立琪石墨烯无线充电器的全程充电耗时略优于另两者,三者充电速度表现均处于市面主流水准。

四、温度测试

在以上全程无线充电期间(25℃室温环境),使用FLIR红外热成像仪测试手机机身温度,每隔一段固定时间进行监测,测得结果如下。

对于立琪石墨烯无线充电器:在充电1小时左右,功率开始下降期间,温度达到峰值,发现温度集中在背面摄像头附近,机身最高温度38.5℃左右,手感温热。

对于塑料机身无线充电器:在充电1小时12分左右,功率开始下降期间,温度达到峰值,发现温度集中在背面摄像头附近,机身最高温度37.5℃左右,手感温热。

对于金属铝材质立式无线充电器:在充电47分钟左右,功率开始下降期间,温度达到峰值,发现温度集中在背面摄像头附近,机身最高温度同样也为38.3℃左右,手感温热。

综上可以看到:

三者温度表现近似,其中塑料机身无线充采用开放式设计,面板表面布满出风口,从而让手机机身温度稍低于另两款一体性面板的产品。石墨烯外壳无线充和金属铝材质无线充温度几乎一致,表示可以达到金属般的散热效果。

五、总结

立琪石墨烯无线充电器,得益于石墨烯复合材料良好的导热特性,最高功率维持时长高达一小时的表现尤为突出,确实可在极短时间内为手机补充更多电量。产品配备石墨烯外壳+风扇主动散热+PCBA与线圈分离式的设计,这三大方面确保了产品有效解决无线充电器的散热问题,实现金属般的散热效果,从而达到提高充电速度和效率的目的。此外,产品性价比高,相比其他材料产品也有着自身独特的竞争力。

石墨烯是什么,为何被称为科学界的明星?

石墨烯的神奇功能,大家一定都听说过,但经过这些年的观察,很多人发现自己好像被忽悠了,石墨烯似乎离我们依然很遥远。你相信市场上的石墨烯产品吗?到底石墨烯是一个科技噱头,还是一匹真正的黑马?我们从今天开始开拓一个石墨烯专题,后面陆续讲解有关石墨烯的那些事。

一、石墨烯的发现

石墨烯,是刚发现十多年的一种新材料。我们这里说发现而不是发明,是因为自然界本来就有石墨烯。我们经常说的石墨在自然界分布非常广泛,它们就是由石墨烯堆积起来的,只是人们一直没有办法把单片的石墨烯拿出来而已英国的两位科学家成功把单片的石墨烯制备出来,我们才得以深入研究石墨烯,当然这两位科学家也因此获得了诺贝尔奖。同时,两位科学家制备石墨烯的方法也传为了科学创新的佳话。

化学上一提到制备,往往都是一堆瓶瓶罐罐里加上各种试剂,通过复杂的化学反应流程,最终得到一种物质。但石墨烯最初的制备,居然就像小孩过家家一样,只用石墨和胶带就可以完成。石墨就像是用石墨烯堆叠起来的千层饼,我们如果能一层一层揭开,就得到了石墨烯。但是一层石墨烯的厚度很小,不仅肉眼看不见,就连在显微镜下也分辨不出来。所以,不可能像揭开不干胶一样把它揭下来。但是,英国的两位科学家,想到的办法是用两条胶带分别粘住石墨的两面,然后一揭,就可以粘下来很多层石墨烯。然后再用两个胶带粘住,揭开,石墨又变薄了。如此反复操作,就可以让千层饼一样的石墨越来越薄,最后只剩下一层,就是石墨烯了。这样的一片石墨烯是一种类似蜂窝形状的薄片网络结构,业内都叫它二维晶体材料,得到这样的石墨烯就可以对它进行研究了。这个故事,很多朋友都听过,下面我们再简单说说石墨烯的性质和应用。

二、石墨烯的性质和应用

1.理想中的石墨烯材料潜力无限

石墨烯的第一个特殊性质就是很强的力学性能。通俗点说,石墨烯是目前已发现最结实的材料之一。同样粗细的钢缆和石墨烯做的绳子,拉断钢缆的力量再增加200倍才有可能把石墨烯绳子拉断。同时,石墨烯的密度只有钢铁的三分之一到四分之一。科幻小说中,把太空电梯作为未来世界的标配,但这种电梯怎么做,也是一个难题。如果用钢缆来带动电梯的话,几百公里甚至几万公里长的钢缆,不用连接电梯轿厢,自己的重量都可以把自己压断了。最有可能成为太空电梯绳缆的材料就是石墨烯或者碳纳米管做成的绳缆。

如果用石墨烯做成保鲜膜厚度的薄膜,虽然会像保鲜膜一样柔软,但是要想把它给撕开,可不是个简单的事情。有人做过测算,如果想用针尖扎透一张石墨烯做的保鲜膜,这个针的上面得站一头大象才行。同时,完美石墨烯是近乎绝对不漏气的材料,就连最轻的氢气和氦气也不能从石墨烯的空隙中钻过去。如果未来可以做出完美的石墨烯轮胎,几乎就可以终生不用打气了,即使汽车轧上钉子,也很难把轮胎给扎破。当然也不是永远安全,时间长了还是会磨破的,另外用火烧也会着火的。换句话说,石墨烯虽好,也不是毫无破绽的。

按照这样的能力,石墨烯未来的用途会非常广泛,比如航天领域已经开始规划石墨烯材料做燃料罐了、石墨烯做的太空服也会非常科幻。

这些应用听起来很好,但真正到实际应用还非常遥远。因为这里最大的难题就是石墨烯的生产问题。其实石墨烯本身并不难生产,自然界有的是,我们现在有很多办法提取出石墨烯来,在淘宝上,你一百多块钱就能买一斤石墨烯。但是这样的石墨烯买了也不能做上面说的那些事。你能买到的只是石墨烯粉末,真正的石墨烯薄膜是很贵的。就像钻石一样,越大的钻石越值钱,蜡烛燃烧产生的烟里就有大量的微型钻石,你从来都不会觉得蜡烛燃烧产生的烟会很贵。同样的,石墨烯粉末价格并不高,但要是做成很大面积的石墨烯薄膜,那就价值不菲了。

现在的工业生产能做到巴掌大的石墨烯薄膜,就已经很不容易了,因为大片的石墨烯生产,并不像压制钢板那么简单,也不像生产塑料薄膜那么容易。一片石墨烯不管面积有多大,都算是一个分子,越大越复杂的分子生产起来越困难,这是大家都知道的。换句话说,石墨烯的生产,并不是一堆碳原子压制出来的,而是用化学反应合成的,面积越大合成越困难。不过,魔高一尺,道高一丈,我们现在已经有很多方法可以生产石墨烯了。日本索尼公司2012年已经可以生产宽20厘米、长100米的石墨烯复合材料卷轴了,但这种材料的价格大概跟黄金的价格已经差不多了。未来要想让石墨烯大规模应用起来,还需要不断降低生产成本。

但即使我们已经可以生产大面积的完整石墨烯了,要想做成我们刚才提到的轮胎,还是不行的,我们理想中的石墨烯是完美的结构,没有瑕疵,没有缺陷,但现实生产的石墨烯或多或少都有瑕疵,而且面积越大,瑕疵越多。大面积的完美石墨烯材料,眼下的生产水平是做不到的,就算能做到,价格也会高到离谱。一个完美的石墨烯轮胎绝对比最贵的汽车还要贵得多,不是我们一般消费者能消费得起的。东城老师曾经设想,蜘蛛侠的衣服很有可能通过石墨烯和碳纳米管材料来实现,有兴趣的朋友可以猜猜用地球上的材料怎样让衣服实现蜘蛛侠服装的那些功能。找时间,我们讲一讲实现的方法。

2.现实中石墨烯也有很大的发挥空间

有朋友可能会说了,看来真的被人忽悠了,石墨烯根本还没法应用,也不是这样的。石墨烯的性质并不是只有结实这一个,还有很多性质可以现在就用起来。比如石墨烯的导热性非常强,有多强呢,我们简单类比一下。金属界,导热性最强的是银,其次是铜,一般我们的笔记本电脑里都会用铜来把CPU和显卡产生的热量传输出来。比银导热性还强的是金刚石,如果金刚石够大,像一把小尺子一样长,我们用手握住尺子的这一头,就可以用金刚石的另一头来融化冰块。而石墨烯的导热性能是金刚石的1.5倍,也就是比金刚石还强。有些手机生产厂商已经开始尝试用石墨烯材料来给手机散热了。

还有,石墨烯有非常好的导电性能,是目前导电性能最好的半导体材料。再加上石墨烯本性柔软且透明,非常适合做柔性器件。比如通过应用石墨烯材料,生产可以弯折的太阳能电池板。还可以用石墨烯制作柔性屏幕和触摸屏,一举克服现在手机怕摔且不能弯折的劣势,将来可弯折的手机也将会越来越多。目前各国都在攻关石墨烯柔性芯片,一旦研制成功,很多电影中才能见到的柔性可穿戴设备和透明手机将不再是梦想。我国北大科研团队,研发出了碳基芯片,使用碳纳米管做晶体管,未来的发展方向就是在石墨烯的基础上研发柔性碳基芯片。

石墨烯可以用来制作锂离子电池的电极材料,比传统的石墨材料性能要好很多,储存的电量更高,寿命更长。但是石墨烯的成本比普通石墨要高很多,对于电池的成本影响比较大,未来能否大范围应用,还得看石墨烯生产成本能否大幅度下降。石墨烯的导电性能还可以进一步加强,比如添加一些元素进行导电性改造,可以做成非常好的导体,或者把石墨烯放到液氦里面,导电性能将大大提高。这都都决定了石墨烯会有非常好的应用前景。

大片的石墨烯用途非常广泛,但也不是说小片的石墨烯就没用了,下面再说说石墨烯粉末的应用。石墨烯粉末,专业点说应该叫石墨烯粉体,也有石墨烯的性质,也能有非常广泛的应用,而且现在来说,这些应用已经走向了市场。

石墨烯粉末仍然有良好的导电性和导热性,结构依然很结实,不容易磨坏。所以这类材料往往会被添加进其他材料里面增强其他材料的性能。比如,可以把石墨烯粉末加入润滑油,会给工程机械带来更好的润滑效果,减少机械损伤;添加了石墨烯的油漆有更好的防腐蚀效果;添加了石墨烯的衣服、油漆或地坪,由于具有导电性,可以防止积累静电;地暖用的耐热聚乙烯塑料管材中加入石墨烯可以更好的导热,提高热量的利用率;石墨烯添加到衣物里面,具有一定的远红外辐射功能等等。总之,石墨烯粉体可以在军事、航空航天、工程机械、家居衣物、环境治理、医药等多个领域得到广泛的应用。后面我们会陆续介绍一些应用场景。

三、我国的石墨烯科技具有领先优势

作为一个科技大国,我国一直注重科技领域的布局。东城老师一直有个观点,那就是虽然我们国家在传统科技领域与西方发达国家有一定的差距,但在很多新兴科技领域,中国紧跟世界潮流,甚至一些领域实现了领先。作为爱国志士,我们不应该做“吃火龙果吐籽”的事情,不要事事苛求完美。

我们国家在不放松传统科技领域研发的同时,一直比较注重新兴科技的研发投入。比如石墨烯材料领域,虽然是英国最早突破的,各国也都在研究,但中国的研究成果非常喜人。从国家层面,我国把石墨烯材料和稀土材料作为未来重点发展的产业领域,给予了很大的政策支持。据统计,中国科研人员发表的跟石墨烯相关的论文数量居世界首位,比美国还多。专利数量也远超美国,居于世界首位,据统计,2016年-2018年中国申请石墨烯专利一共有22912件,而美国是841件。从数量上来说,优势还是非常明显的。可见我国各行业对石墨烯材料的重视。再加上我国有巨大的应用市场,未来我国最早完成碳材料革命,一点都不奇怪。

在国家的政策指导下,国内大量企业围绕石墨烯材料展开了创业和研发,一大批相关产品面世销售。当然,这些产品里,有些是非常优秀的功能产品,给我们的生活带来了便捷,也有一些是炒作石墨烯噱头,没有宣传的那么神奇,希望大家擦亮眼睛,避免上当。后面,我会陆续介绍一些真实的应用,也会对一些噱头进行辟谣。

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