石(dàn)墨(mò)烯電(diàn)池时(shí)代(dài)来(lái)了(le) 石(dàn)墨(mò)烯電(diàn)池是(shì)新能(néng)源電(diàn)池嗎？

 

由(yóu)于(yú)其(qí)獨有(yǒu)的(de)特(tè)性(xìng)，石(dàn)墨(mò)烯被稱为(wèi)“神奇材料”，科學(xué)家(jiā)甚至(zhì)预言其(qí)将“徹底改變(biàn)21世紀”。曼徹斯特(tè)大(dà)學(xué)副校(xiào)长(cháng)Colin Bailey教授稱：“石(dàn)墨(mò)烯有(yǒu)可(kě)能(néng)徹底改變(biàn)數量龐大(dà)的(de)各(gè)種(zhǒng)應(yìng)用(yòng)，從智能(néng)手(shǒu)機(jī)和(hé)超高(gāo)速宽(kuān)带(dài)到(dào)藥物輸送和(hé)計(jì)算機(jī)芯片(piàn)。”

最(zuì)近(jìn)美(měi)國(guó)加州大(dà)學(xué)洛杉矶分(fēn)校(xiào)的(de)研究人(rén)員就(jiù)開(kāi)發(fà)出(chū)一(yī)種(zhǒng)以(yǐ)石(dàn)墨(mò)烯为(wèi)基礎的(de)微型超級電(diàn)容器，該電(diàn)容器不(bù)僅外(wài)形小巧，而(ér)且(qiě)充電(diàn)速度(dù)为(wèi)普通(tòng)電(diàn)池的(de)1000倍，可(kě)以(yǐ)在(zài)數秒(miǎo)內(nèi)为(wèi)手(shǒu)機(jī)甚至(zhì)汽車充電(diàn)，同(tóng)时(shí)可(kě)用(yòng)于(yú)制造體(tǐ)積較小的(de)器件(jiàn)。

微型石(dàn)墨(mò)烯超級電(diàn)容技術(shù)突破可(kě)以(yǐ)说(shuō)是(shì)給(gěi)電(diàn)池带(dài)来(lái)了(le)革(gé)命性(xìng)發(fà)展(zhǎn)。主要(yào)制造微型電(diàn)容器的(de)方(fāng)法(fǎ)是(shì)平闆印(yìn)刷技術(shù)，需要(yào)投入大(dà)量的(de)人(rén)力和(hé)成(chéng)本(běn)，阻礙了(le)産品的(de)商業應(yìng)用(yòng)。而(ér)只(zhī)需要(yào)常見(jiàn)的(de)DVD刻(kè)录(lù)機(jī)，甚至(zhì)是(shì)在(zài)家(jiā)里(lǐ)，利用(yòng)廉價材料30分(fēn)鐘(zhōng)就(jiù)可(kě)以(yǐ)在(zài)一(yī)个(gè)光(guāng)盤上(shàng)制造100多(duō)个(gè)微型石(dàn)墨(mò)烯超級電(diàn)容。

正是(shì)看(kàn)到(dào)了(le)石(dàn)墨(mò)烯的(de)應(yìng)用(yòng)前景，许多(duō)國(guó)家(jiā)纷纷建立石(dàn)墨(mò)烯相關(guān)技術(shù)研發(fà)中心(xīn)，嘗試使用(yòng)石(dàn)墨(mò)烯商業化(huà)，進(jìn)而(ér)在(zài)工業、技術(shù)和(hé)電(diàn)子相關(guān)領域獲得潛在(zài)的(de)應(yìng)用(yòng)專利。歐盟委員会(huì)将石(dàn)墨(mò)烯作(zuò)为(wèi)“未来(lái)新興旗(qí)艦技術(shù)項目”，設立專項研發(fà)計(jì)劃(huà)，未来(lái)10年(nián)內(nèi)拨出(chū)10亿(yì)歐元(yuán)經(jīng)費。英國(guó)政(zhèng)府也投資建立國(guó)家(jiā)石(dàn)墨(mò)烯研究所(suǒ)(NGI)，力图(tú)使这(zhè)種(zhǒng)材料在(zài)未来(lái)幾(jǐ)十(shí)年(nián)里(lǐ)可(kě)以(yǐ)從实验室(shì)進(jìn)入生(shēng)産線(xiàn)和(hé)市场(chǎng)。

中國(guó)在(zài)石(dàn)墨(mò)烯研究上(shàng)也具有(yǒu)獨特(tè)的(de)優勢，從生(shēng)産角(jiǎo)度(dù)看(kàn)，作(zuò)为(wèi)石(dàn)墨(mò)烯生(shēng)産原料的(de)石(dàn)墨(mò)，在(zài)我(wǒ)國(guó)储能(néng)豐富，價格低(dī)廉。另(lìng)外(wài)，批量化(huà)生(shēng)産和(hé)大(dà)尺寸(cùn)生(shēng)産是(shì)阻礙石(dàn)墨(mò)烯大(dà)規模商用(yòng)的(de)最(zuì)主要(yào)因(yīn)素。利用(yòng)化(huà)學(xué)气(qì)相沉積法(fǎ)成(chéng)功制造出(chū)了(le)國(guó)內(nèi)首片(piàn)15英寸(cùn)的(de)单层(céng)石(dàn)墨(mò)烯，並(bìng)成(chéng)功地(dì)将石(dàn)墨(mò)烯透明(míng)電(diàn)极(jí)應(yìng)用(yòng)于(yú)電(diàn)阻觸摸屏上(shàng)，制備出(chū)了(le)7英寸(cùn)石(dàn)墨(mò)烯觸摸屏。

中科院(yuàn)重(zhòng)慶綠(lǜ)色(sè)智能(néng)技術(shù)研究院(yuàn)的(de)研究人(rén)員在(zài)展(zhǎn)示单层(céng)石(dàn)墨(mò)烯産品的(de)超強(qiáng)透光(guāng)性(xìng)和(hé)柔性(xìng)。

由(yóu)于(yú)石(dàn)墨(mò)烯擁有(yǒu)超乎想(xiǎng)像的(de)導電(diàn)能(néng)力，石(dàn)墨(mò)烯電(diàn)池概念成(chéng)为(wèi)突破電(diàn)池技術(shù)瓶(píng)頸的(de)救命稻草(cǎo)。尤其(qí)國(guó)內(nèi)電(diàn)動(dòng)汽車行業但凡有(yǒu)技術(shù)突破都與(yǔ)石(dàn)墨(mò)烯電(diàn)池挂鈎。

随着研究的(de)不(bù)斷深入，技術(shù)難題(tí)的(de)接連(lián)攻克，應(yìng)用(yòng)範圍也在(zài)不(bù)斷拓宽(kuān)，相信(xìn)石(dàn)墨(mò)烯器件(jiàn)时(shí)代(dài)已为(wèi)期(qī)不(bù)遠(yuǎn)，也可(kě)以(yǐ)期(qī)待一(yī)下(xià)这(zhè)一(yī)“21世紀的(de)神奇材料”会(huì)带(dài)来(lái)怎樣(yàng)的(de)驚喜。

“石(dàn)墨(mò)烯電(diàn)池或(huò)将改革(gé)：充電(diàn)10分(fēn)鐘(zhōng)跑1000公(gōng)里(lǐ)”報道(dào)：西(xī)班(bān)牙(yá)Graphenano公(gōng)司(一(yī)家(jiā)以(yǐ)工業規模生(shēng)産石(dàn)墨(mò)烯的(de)公(gōng)司)同(tóng)西(xī)班(bān)牙(yá)科爾瓦(wǎ)多(duō)大(dà)學(xué)合作(zuò)研究出(chū)首例石(dàn)墨(mò)烯聚合材料電(diàn)池，其(qí)储電(diàn)量是(shì)市场(chǎng)最(zuì)好(hǎo)産品的(de)三(sān)倍，用(yòng)此(cǐ)電(diàn)池提(tí)供電(diàn)力的(de)電(diàn)動(dòng)車最(zuì)多(duō)能(néng)行駛1000公(gōng)里(lǐ)，而(ér)其(qí)充電(diàn)时(shí)間(jiān)不(bù)到(dào)8分(fēn)鐘(zhōng)。雖(suī)然此(cǐ)電(diàn)池具有(yǒu)各(gè)種(zhǒng)優良的(de)性(xìng)能(néng)，但其(qí)成(chéng)本(běn)並(bìng)不(bù)高(gāo)。

Graphenano公(gōng)司相關(guān)負責人(rén)稱，此(cǐ)電(diàn)池的(de)成(chéng)本(běn)将比锂電(diàn)池低(dī)77%，完全(quán)在(zài)消費者(zhě)承受範圍之(zhī)內(nèi)。此(cǐ)外(wài)，在(zài)汽車燃料電(diàn)池等領域，石(dàn)墨(mò)烯還(huán)有(yǒu)望带(dài)来(lái)革(gé)命性(xìng)進(jìn)步。