現階段5G已經商用，大量搶先吃螃蟹的5G用戶在感受暢快淋漓上網體驗的同時，也紛紛吐槽5G手機續航能力表現較差。因為技術限制，目前的5G終端耗能高確實是一大痛點，運營商、終端設備商也正在加大力度研發攻關這一難題。
近期，媒體紛紛報道以三星、華為為代表的手機廠商將推出使用石墨烯電池的手機，能夠快速充電、降低耗能。那麼究竟什麼是石墨烯電池？真的能夠達到媒體所宣稱效果嗎？下面通信君就跟大家聊聊這個話題。
我們知道，目前智能終端是以鋰電池為主，通常在一個半小時可以充滿。新聞報道中提到三星或於明年推出配備“石墨烯電池”的智能手機，不到半小時就能充滿電池。更早之前還有網絡新聞傳出配備石墨烯電池的電動汽車，只需充電10分鐘就可以跑1000公里， “石墨烯電池”將掀起新能源革命。
這些說法是否可靠呢？
通信君認為，事實上石墨烯電池確實比鋰電池效能要好。石墨烯比銅的導電效率還要高約100倍，轉換效率比現在的鋰電池還要快140倍，是快速充電的理想材料，聽起來確實是很炫的黑科技。但是新聞報道中，手機廠商宣稱的“石墨烯電池“實際上仍然是鋰電池，只是由於在電池中加了石墨烯之後效能會改變、提升充電速度，並非革命性技術突破，媒體的報道有誇大之嫌。
那麼到底什麼是石墨烯？什麼是石墨烯電池？為什麼說媒體的報道有誇大？
下面通信君跟大家一起來看看到底是怎麼回事。
首先請看下面三個圖。
鑽石的碳原子排列
石墨烯的碳原子排列
納米碳管的碳原子排列
如果碳原子整齊排列成“鑽石結構（圖1）”，就稱為“鑽石（Diamond）”。單層的碳原子如果整齊排列成六邊形(圖2)就稱為“石墨烯（Graphene）”。許多層石墨烯堆疊起來就形成“石墨（Graphite）”。碳原子排列成六邊形管狀（圖3）就形成“納米碳管（CNT）”。如果碳原子亂七八糟排列不整齊，就變成我們平常烤肉使用的“木炭（Charcoal）”。看起來原子怎麼排列對價錢影響很大呢。
這裡要特別強調，科學上定義只有“單層的碳原子”排列成六邊形才叫“石墨烯”，如果是幾百層幾千層，那就只能叫做“石墨”或“石墨粉”。
所謂的“石墨烯電池”完整的名稱應叫作“石墨烯基鋰電池”，其實就是一種鋰電池，那為什麼要叫“石墨烯基”呢？
鋰電池主要的結構有陽極材料、陰極材料、電解質三個部分。其中陰極就是我們常聽到的鋰鈷化合物、鋰鎳氧化物、鋰錳氧化物、磷酸鋰鐵等；陽極通常使用石墨嵌入鋰離子；而碳只是鋰電池的“微量添加物”，它不能用來儲存電能，也就並不會增加鋰電池的容量。
由於陰極材料通常以粉末的形式存在，因此鋰電池製造時必須在陰極材料（鋰鈷氧化物粉末）加入膠水才能固定在鋁箔基材上，但是膠水導電性不好，必須加入“碳粉”來增加導電性。後來人們發現石墨烯的導電性更好，因此使用石墨烯來取代炭粉，可以加快充電速度，原理就是這麼簡單。
問題是隻有“單層的碳原子”排列成六邊形才叫做“石墨烯”。我們平常用煤氣加熱時在鍋底會留下黑黑的粉末，裡面其實就有極微量的納米碳管或石墨烯這些東西。但是工業上要大量生產高純度的納米碳管和石墨烯很困難，成本很高，最終制造出來的東西一定大部分是許多層石墨烯堆疊起來的“石墨粉”，只含有少量的“石墨烯”，用這些石墨粉的確會增加導電性，但是效果肯定要比石墨烯差很多。
明明大部分是“石墨粉”，為什麼要叫做“石墨烯電池”呢。通信君認為主要還是炒作概念，因為發現石墨烯結構的科學家在2010年拿到諾貝爾獎，而且“烯”這個字平時也比較少見，叫石墨烯電池會讓人覺得那又是什麼偉大的黑科技，如果叫“石墨電池”或“石墨粉電池”，不就不那麼高大上了嗎？
新聞中提到的手機快充主要靠的還是增加功率，因為功率=電壓（水壓）乘以電流（水流），要讓木桶快滿的方法是增加水壓和水流，因此快充的方法就是增加電壓和電流，也就是增加功率。
一般我們用USB充電時電壓只有5伏特，電流只有1安培，因此功率只有5瓦，大約2小時才能充滿；快充就是用大電壓大電流來充電，例如：三星Note 10+近期正式推出45瓦的快充技術，可能就是用15伏特3安培充電，只需要30分鐘就能充滿。再加上明年開發出石墨“粉”電池增加導電性，要縮短到30分鐘以內應該不是什麼難事，沒什麼可大驚小怪的。
不過要留意一般手機的USB只支持5伏特，因此只有支持大電壓15伏特充電的手機才能用這種技術來快充；此外高電流充電的下場就是縮短鋰電池的壽命，也就是可能要常常換電池，這樣是不是值得就看消費者怎麼想了。
最後，通信君做個小結。
第一，快充技術確實是手機廠商、電動汽車廠商都在重點研發攻關的技術難題。
第二，在鋰電池中添加了石墨“粉”（以及一點點石墨烯），確實可以讓充電速度加快。這主要是因為石墨（以及其中的一點點石墨烯）的導電性好。但嚴格講起來，由於目前的技術手段還無法大量使用石墨烯，所以這種效能的提升與石墨烯到底有多大的關係其實是存疑的。
第三，我們的手機、電動汽車都想要快充，但是因為現在的電池其實還是鋰電池，快充的下場就是鋰電池的壽命就一定會縮短。尤其是電動車，電池的成本佔到總成本的30-40%，如果100萬成本的車，光電池就佔到了30-40萬，所以還是需要權衡利弊。
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