石墨烯電池的發展前景
2016-09-12 14:46:56   來源:百度   評論:0 點擊:

      美國俄亥俄州的Nanotek儀器公司利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出一種新的電池。這種新的電池可把數小時的充電時間壓縮至短短不到一分鐘。分析人士認為,未來一分鐘快充石墨烯電池實現產業化后,將帶來電池產業的變革,從而也促使新能源汽車產業的革新。
       新型石墨烯電池實驗階段的成功,無疑將成為電池產業的一個新的發展點。電池技術是電動汽車大力推廣和發展的最大門檻,而目前的電池產業正處于鉛酸電池和傳統鋰電池發展均遇瓶頸的階段,石墨烯儲能設備的研制成功后,若能批量生產,則將為電池產業乃至電動車產業帶來新的變革。 
       由于其獨有的特性,石墨烯被稱為“神奇材料”,科學家甚至預言其將“徹底改變21世紀”。曼徹斯特大學副校長Colin Bailey教授稱:“石墨烯有可能徹底改變數量龐大的各種應用,從智能手機和超高速寬帶到藥物輸送和計算機芯片。”
       最近美國加州大學洛杉磯分校的研究人員就開發出一種以石墨烯為基礎的微型超級電容器,該電容器不僅外形小巧,而且充電速度為普通電池的1000倍,可以在數秒內為手機甚至汽車充電,同時可用于制造體積較小的器件。
       微型石墨烯超級電容技術突破可以說是給電池帶來了革命性發展。目前主要制造微型電容器的方法是平板印刷技術,需要投入大量的人力和成本,阻礙了產品的商業應用。而現在只需要常見的DVD刻錄機,甚至是在家里,利用廉價材料30分鐘就可以在一個光盤上制造100多個微型石墨烯超級電容。
       正是看到了石墨烯的應用前景,許多國家紛紛建立石墨烯相關技術研發中心,嘗試使用石墨烯商業化,進而在工業、技術和電子相關領域獲得潛在的應用專利。歐盟委員會將石墨烯作為“未來新興旗艦技術項目”,設立專項研發計劃,未來10年內撥出10億歐元經費。英國政府也投資建立國家石墨烯研究所(NGI),力圖使這種材料在未來幾十年里可以從實驗室進入生產線和市場。
       中國在石墨烯研究上也具有獨特的優勢,從生產角度看,作為石墨烯生產原料的石墨,在我國儲能豐富,價格低廉。另外,批量化生產和大尺寸生產是阻礙石墨烯大規模商用的最主要因素。利用化學氣相沉積法成功制造出了國內首片15英寸的單層石墨烯,并成功地將石墨烯透明電極應用于電阻觸摸屏上,制備出了7英寸石墨烯觸摸屏。
       中科院重慶綠色智能技術研究院的研究人員在展示單層石墨烯產品的超強透光性和柔性。
由于石墨烯擁有超乎想像的導電能力,石墨烯電池概念成為突破目前電池技術瓶頸的救命稻草。尤其國內電動汽車行業但凡有技術突破都與石墨烯電池掛鉤。 
       隨著研究的不斷深入,技術難題的接連攻克,應用范圍也在不斷拓寬,相信石墨烯器件時代已為期不遠,現在也可以期待一下這一“21世紀的神奇材料”會帶來怎樣的驚喜。

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