明年将成石墨烯元年 力度超锂新能
明年将成石墨烯元年 力度超锂新能
当大家还在用2G时,欧美已经在用3G.在研制4G,如今我们在用4G时,欧美即将推5G.现在大家还在
锂电池当新能源过渡品时,欧美即将推石墨烯,石墨烯时代真的来了.

　　【环球网综合报道】据英国《经济学人》杂志报道，研究人员对石墨烯进行实验，或将代替锂电池，减少充电时间，引领电动车进入新时代。
　　尽管储存能量的锂离子电池价格便宜，使用持久，但若没有发电机为其充电，电动车根本走不了太远。即使现代科技发达，电池充电也至少需要20分钟，因此电动汽车难以真正与汽油车和柴油车进行竞争。
　　许多人尝试解决这一问题，均以失败告终。来自韩国光州科学技术研究所的Lu Wu对现代理想材料石墨烯的最新研究，希望将实验结果商业化，解决电池问题。严格地说，卢博士和他的同事们在研究超级电容而非电池，超级电容是一种将类似电池中的电解液及普通电容器结合在一起的设备。超级电容器如同正常的电容器，能源以静电的形式存储在材料表面，但与普通电容器不同的是, 当为超级电容器充电，静电附着于电解液离子表面。因为是静电的依附而非化学状态离子的变化(电池的工作原理)使得存储过程加速，因此超级电容器比电池充电速度更快。
　　超级电容器并不是一个新想法。石墨烯是一种只有一个碳原子厚度的二维材料，尤其适合制作电池。每克石墨烯面积达2675平方米，整个表面可以存储静电，因此石墨烯可用来制造超级电容器，比锂离子电池带有更多的能量。
　　Lu博士的问题在于如何将石墨烯利用在超级电容器中，并进行合理工业化生产。他的解决方案是控制爆炸已炸毁的石墨碎片。石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成的石墨片。当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。
　　Lu博士的制备过程包括两个阶段。首先，将粉末状石墨以受控方式暴露在空气中，制备一种称为氧化石墨的物质。但这并不是真正的具有固定化学式的氧化物。相反，它是石墨状物质，在石墨稀层之间具有富氧原子团。然后在容器中将氧化石墨加热至160度，注意容器内的气压是大气压的十分之一。加热会引起氧化石墨发生化学反应，产生二氧化碳和水蒸气。经过进一步处理过剩氧之后，石墨就适合制备超级电容器了。
　　尽管石墨烯体积小，但效果良好——它可以存储一公斤锂离子电池所储存的电量，且在四分钟内充满电。将石墨烯数量增加至一辆车的需要时，需要一个健全的系统进行快速充电。目前此类系统不适合家庭使用，可以安装在路边加油站。
　　这将帮助我们摆脱目前电动汽车遇到的充电问题。如果原油具备可以匹配锂离子电池的储能能力，那么改良版本定会明显超过它。超级电容器的持续实践还有待观察，但如果证明它如电池般耐用，使用可靠，价格便宜，将成为重大突破并改变汽车驾驶的未来

解密石墨烯：为何能取代锂电池？

导读： 极有可能在未来取代锂电池，成为新一代的电池标准。美国西北大学的研究人员已经成功研发出石墨烯和硅材质的电池，充电15分钟可以实现约一周的续航能力。
　　OFweek锂电网综合报道：很多时候，技术的革命来自于材质，比如塑料的发明，从方方面面改变了人们的生活。而在目前，石墨烯作为一种新材质，受到了极大的关注。实际上，石墨烯是碳的一个种类，具有超高强度、轻和可延展的特性，将能够改变数码产品的外观、手感甚至使用形态。下面，我们就来详细了解一下石墨烯材质到底有什么过人之处。
　　1. 比钢铁还硬
　　虽然LG G Flex可以自我修复轻微的划伤，但仍未改变手机易损坏的缺点。不过，如果手机等数码产品在未来能够使用石墨烯作为外壳的话，则会变得坚若磐石。据美国化学学会的报告称，石墨烯的硬度是钢材的200倍，显然具有非常强的耐用度。
　　2. 如橡胶般具有延展性
　　哥伦比亚大学的研究人员表示，石墨烯具有一定的延展性，能够伸展20%。也就是说，石墨烯实际上是一种柔性材质，与橡胶类似。三星公司一直在研究石墨烯晶体管，从而生产出柔性屏幕。另外，石墨烯也有一定的耐水性，有望应用在新一代的防水设备上。
　　3. 轻特性
　　石墨烯出色的延展性，还能够让其十分轻，足够拉伸到到透明的程度。这就意味着，如果手机厂商可以使用这种材质，不仅能够让手机更耐用、防水，还可以变得更轻。
　　4. 令人难以置信的电池寿命
　　我们曾经在电池技术发展类的文章中提到过石墨烯，它极有可能在未来取代锂电池，成为新一代的电池标准。美国西北大学的研究人员已经成功研发出石墨烯和硅材质的电池，充电15分钟可以实现约一周的续航能力，令人惊叹。显然，如果未来手机可以使用石墨烯电池，那么一周一充电将不再是梦想。
　　5. 与人类的身体互联
　　英国曼彻斯特大学的博士Aravind Vijayaraghavan发现，石墨烯具有与生物互联的特点，这对健康检测类可穿戴设备具有非常积极的影响。使用石墨烯作为传感器，将可以监测和扫描人类的神经系统，可以想象，未来会出现“精神健康”类的监测设备及应用。
　　据《纽约时报》报道，石墨烯是一种神奇的材料，它具备颠覆当前所有电子设备的潜质，是“材料的未来和电子行业的救命稻草”。报道称，石墨烯是目前已知的硬度最高、最的材料。它由碳原子以特殊结构排列而成，比其他任何材料都具备更好的导热、导电特性。更令人称奇的是，它不仅是世界上最硬的材料，而且柔韧性也最强。厚度只有一层碳原子的石墨烯被称为“奇迹材料
石墨烯可以变革电子行业，催生灵活多变的设备、超动力的量子计算机、电子服装及可与身体细胞交流的计算机。
　　虽然石墨烯早在10年前就被发现，然而它在2010年才真正获得关注。两名曼彻斯特大学的物理学家因石墨烯实验而获得诺贝尔奖。最近，研究人员集中精力研究如何商业化生产石墨烯。
　　2012年，美国化学学会称石墨烯的强度是钢铁的200倍，它如此轻，以至于1盎司的石墨烯可以覆盖28个足球场。中国科学家曾合成石墨烯气凝胶，密度只有空气的1/6；一立方英寸（约16.39立方厘米）的石墨烯气凝胶放在一片草叶上，草叶不会变形。
　　“石墨烯是世界上为数不多同时具备透明、导电和柔性三大属性的材料。”曼彻斯特大学讲师亚拉文博士（Aravind Vijayaraghavan说道，“这三种属性很少能在同一个材料上出现。”
　　石墨烯能做什么？
　　那么我们可以用石墨烯来做什么？物理学家和研究人员表示，由于石墨烯可以让电子产品的屏幕更清晰且具备柔性特质，这些产品将比以往采用硅材料的设备更、更快、更便宜。另外，续航时间长的电池也可具备防水性能。
　　2011年，美国西北大学的研究人员以石墨烯和硅为原料制造电池，该大学表示这种电池可以让手机“电池用上一周，每次充电只需15分钟”。
　　2012年，美国化学学会表示，石墨烯技术进步将使得“手机如纸张，能够折叠装入口袋”。
　　亚拉文博士正基于石墨烯研制一系列传感器，包括气体传感器、生物传感器和光传感器，它们的体型比以往更小。
　　上周，与韩国成均馆大学合作的三星尖端技术研究所的研究人员称，三星已找到在硅片上制造高质量石墨烯的方法。三星在声明中表示，这些技术进步意味着公司可以开始制造“柔性显示屏、可穿戴产品和其他下一代电子产品”。
　　科技博客Extreme tech撰稿人塞巴斯蒂安 安东尼（sebastian anthony）表示，三星的突破最终将成为“石墨烯商业化的救命稻草”。
　　三星并不是唯一研究石墨烯的科技公司，IBM、诺基亚和SanDisk公司的研究人员都在尝试用石墨烯材料创造新型传感器、晶体管和存储器。
　　石墨烯的未来
　　当上述设备真正摆到商店货架时，它们的外形和体验可能是我们从未见过的。
　　哥伦比亚大学机械工程教授詹姆斯 豪恩（Jams Hone）表示，他的实验室发现石墨烯拉伸20%后仍能保持导电性。他道：“你知道还有什么可以被拉伸20%吗？答案是橡胶。相比之下，电子产品普遍采用的硅材料仅能被拉伸1%。”
　　他继续说道：“这只是石墨烯疯狂的一面——几乎没有其他材料能它这样。”
　　你问最大的优势？石墨烯最大的优势是价格便宜。
　　当今电子行业的很多产品都能利用石墨烯而变得更好、更小、更便宜。
　加利福尼亚大学伯克利分校的科学家去年制造了一款石墨烯扬声器，音质等同于甚至好于森海塞尔耳机，体型更小。
　　石墨烯迷人的地方还在于，它可浸入液体不被氧化，这一点与其他导电材料完全不同。
　　亚拉文博士说道，石墨烯研究正在向让电子产品与生物系统融合的方向转变。换句话说，石墨烯产品可以植入你的身体中，读取神经系统信息或同细胞对话。
　　不过，虽然研究人员相信石墨烯将用于下一代电子产品，但整个行业都在使用传统硅芯片和晶体管制造电子产品，他们接纳石墨烯速度可能很缓慢。
　　倘若真是这样，石墨烯会优先用于其他行业。去年，比尔及梅琳达-盖茨基金会拿出10万美元奖金，奖励利用石墨烯创造出更、更轻和更稳固的安全套科学家。
　　汽车制造商正在探索研制机身采用石墨烯的电动汽车，石墨烯不仅对机身起到保护作用，还将作为太阳能面板为汽车供电。飞机制造商也希望利用石墨烯制造飞机。
　　如果这些还不够，石墨烯或有助量子计算机的制造。麻省理工学院的国际研究团队正在利用石墨烯研究量子计算机，它将是未来计算行业的大市场。股$上证指数(SH000001)$ $拓邦股份(SZ002139)$ $烯碳新材(SZ000511)$ $宝泰隆(SH601011)$