智能手机在性能不断提升的同时,却面临着手机越来越烫手、电池越来越不耐用难题,如何可以冲破瓶颈变得至关重要。为了解决这些问题,一项革命性的技术已经出现了,那就是石墨烯材料。石墨烯材料的问世,可以有效的为手机减重、解决发热、延迟续航。
石墨烯在手机领域的应用
石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料,是碳的二维结构,厚度只有约0.3纳米,20万个石墨烯薄片叠在一起才有一根头发丝那么厚,但它却是目前世界上最硬且最轻的纳米材料,其强度是钢材的300倍。

1、机身、触摸屏、晶体管
因为石墨烯材料可以防刮防磨、超硬超轻,目前石墨烯正在取代凯拉夫称为新一代防弹衣材料。不仅如此,石墨烯也是制作手机后壳、框架也是极佳的材料,不但比304不锈钢、航空铝镁材料更轻薄更坚固,而且便宜更耐用。
石墨烯的内部结构几乎完全透明,导电和导热性能超过任何材料,可以应用于多个计算机环境,比如制造晶体管、触控屏,而且几乎不会发热。不仅如此,由于石墨烯的很轻,将可以有效的降低手机整机重量,为手机“减重”。
2、重中之重:石墨烯电池
电池行业也没闲着,日前,西班牙Graphenano公司与科尔瓦多大学合作研究出全球首个石墨烯聚合材料电池,储电量是目前市场最好产品的3倍,用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里,而充电时间不到8分钟。
该公司的负责人表示,石墨烯电池的能量密度与电容量几乎是最高,因为石墨烯电池可以更小,同等体积的电池仓可以储存3倍以上的电量,而且电池的重量会很轻很轻,彻底突破目前手机领域的电池瓶颈。
此外,石墨烯电池充电速度为普通电池的1000倍,可以在数秒内为手机充满电,同时可用于制造体积较小的器件。成本方面,一旦量产成功,该电池的成本将比一般锂离子电池低77%,完全在消费者承受范围之内。
目前石墨烯电池已引起材料科学界的高度重视,未来将在手机行业发挥重大作用,有望成为未来手机电池的主流。目前已有许多学者及企业投入研究,在未来几年内可望见到突破性发展。
首个国家级石墨烯创新基地落地青岛
据8月27日消息,青岛正依托青岛国际石墨烯科技创新园,建设国内首个国际石墨烯创新中心和北方唯一的国家级石墨烯产业创新示范基地。青岛作为国内石墨资源三大主要产地之一,发展先进碳材料产业具有得天独厚的优势。青岛高新区打造“1+5”主导产业体系,确立了“政府引导、体制保障、企业主体、产研融合、共促发展”的石墨烯发展“青岛模式”,打造涵盖“苗圃、孵化器、加速器”的全链条孵化场所。
石墨烯现状:处于前期专利布局期 并未大规模量产
目前石墨烯的生产基本还处于实验用研究层面,并未大规模量产用于商业用途。
原因有两方面,一方面在技术上尚未找到获得大面积单晶石墨烯的工业合成法,另一方面在市场上石墨烯下游产业链尚未形成,目前还处于前期专利布局期,对石墨烯需求最大的也仅仅是各大科研院所和实验室,并没有大量石墨烯投入产业化运营。
由于无法量产,石墨烯制备成本也一直居高不下。此前石墨烯价格高达5000元/克,比黄金还贵10几倍。“那瓶貌不惊人的东西比黄金还贵,几克石墨烯粉末就价值几十万人民币,我们坐飞机的时候都是分开几个人进行运送,怕被安检没收。”一名做石墨烯研究的创业公司曾经如此形容。
不过这并不影响全球各地科研机构对这项新材料的研究热情。据不完全统计,目前全球已有超过200个机构和1000多名研究人员从事石墨烯技术的开发和研究,其中不乏三星、IBM等科技巨头。而包括中国在内的许多国家也在推动石墨烯的产业化。日前,来自全国纳米技术标准化技术委员的消息,石墨烯国家标准制定工作已经启动。数据显示,所有国家中,我国申请的石墨烯专利数量最多,已超过2200项,占全世界的三分之一。
石墨烯已然成为资本市场上的热门话题,但这样一个刚刚兴起的行业,发展程度还不成熟,所以石墨烯公司的生存在短期来看并不乐观。