石墨烯的優點介紹
石墨烯是發現的最薄、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料。石墨烯被稱為“黑金”,是“新材料之王”,科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀?!?/span>
有趣的是,石墨烯誕生并沒有使用“高大上”的科學技術,而是由英國曼徹斯特大學的兩位科學家用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出來的。
石墨烯最有潛力的是成為硅的替代品,制造超微型晶體管,用來生產未來的超級計算機。據相關專家分析,用石墨烯取代硅,計算機處理器的運行速度將會快數百倍。而近日,美國麻省理工學院的科學家通過研究發現,在特定情況下,石墨烯能夠被轉化成具有獨特功能的拓撲絕緣體。這一研究發現,有望帶來一種制造量子計算機的新方法。
其次,石墨烯能助力超級電容器、鋰離子電池的發展。據相關資料顯示,加入石墨烯材料,同等體積的電容可擴充5倍以上的容量,而鋰電池電極中加入石墨烯則可大幅度提高其導電性能。此外,石墨烯還可應用于電路、觸摸屏、基因測序以及制造出羽翼般超輕型飛機、超堅韌防彈衣等領域。
石墨烯將給電動汽車產業 帶來革命性改變
一種新型的材料出現,便足以使電動汽車產業發生革命性的改變。
這就是石墨烯。
將其用于電動汽車,至少將帶來兩大好處。
實現車輛輕量化
現有的電動汽車的較長續駛里程往往是通過堆砌電池來實現的。
車輛搭載數百公斤甚至半噸重的動力電池,如同頂著磨盤跳舞——自身受罪不說,戲還不好看。犧牲了有限的空間、增大了消費者對車輛安全性和充電便利性的擔心、抬高了車輛價格,得不償失。
石墨烯納米材料厚度薄、硬度高、韌性好、重量輕、導電性佳、透明特好,有希望廣泛應用于鋰離子電池、超級電容器、太陽能電池、生物質材料、傳感器、超高頻電子、光電子設備、藥物載體,以及用作觸摸屏、液晶顯示屏、保護膜、選擇性過濾滲透膜以及替代半導體晶硅等。
正因如此,2004年通過機械剝離法獲得世界上首批石墨烯的兩位科學家,榮獲了2010年諾貝爾物理學獎。
應用石墨烯材料制成的新型電池,尺寸和重量均將變小,而且能量儲存密度得到了數十倍的提高,提高了車輛的行駛效率。
更重要的是,它大大縮短了充電時間,方便了消費者。
減少充電時間
橫空出世的石墨烯,使得長期以來,困擾業界人士的動力電池充電的瓶頸問題迎刃而解。
電池的充電時間,從以前的小時為單位,一下子變為以分鐘甚至以秒為單位。使得電動汽車的充電,幾乎可以與傳統汽車的加油快捷性相媲美,甚至過之而無不及。
去年韓國科學家宣布其研制的多孔石墨烯超級電容,在儲存電量相同的前提下,充電時間令人咂舌的縮短到了僅僅16秒。