2025-06-11 01:07:26
石墨烯電池真的如此厲害嗎?我們也無(wú)法知道,作為一個(gè)新興產(chǎn)物,或許大家都對它抱有很大期望,但是我們必須要清楚,石墨烯電池仍是處于實(shí)驗室的產(chǎn)物,技術(shù)目前難以突破,是否能夠量產(chǎn)依然未知。正道汽車(chē)目前有六款概念車(chē),其中都是搭載了正道集團開(kāi)發(fā)的增程電力驅動(dòng)系統,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是使用動(dòng)力源去發(fā)電驅動(dòng)電機帶動(dòng)車(chē)輛,同時(shí)還可以充電使用。不同的是,正道汽車(chē)所搭載的動(dòng)力系統不是采用普通的發(fā)動(dòng)機,而是采用微型渦輪發(fā)電機來(lái)發(fā)電,電池更是采用了正道集團宣傳的超級電池,都采用了石墨烯技術(shù),不過(guò)車(chē)展上電池并沒(méi)有展示出來(lái)。根據外媒消息,正道H600**快在明年,也就是2019年推出量產(chǎn)版本,或許那時(shí)我們可以一睹所謂石墨烯電池真的是否如此厲害。石墨烯在室溫下的載流子遷移率約為15000cm/(V·s),這一數值超過(guò)了硅材料的10倍。天津石墨烯項目
石墨烯由sp2雜化碳原子連接而成,是二維蜂窩狀結構晶體,電子可以自由移動(dòng),電子傳輸性能良好。石墨烯在鋰電池中的應用主要涉及電池正極材料、負極材料以及導電劑三個(gè)方面。在石墨烯作為電池正極材料時(shí),利用表面含氧官能團等優(yōu)勢提高鋰離子電池的倍率性能,且具有良好的循環(huán)穩定性;作為電池負極材料時(shí),獨特納米片層結構可以構建有效“點(diǎn)—面”導電網(wǎng)絡(luò ),提供存儲空間,提高比容量并進(jìn)一步實(shí)現快速充電放電;作為導電劑使用,以石墨烯為添加劑加入到傳統導電劑中,可以顯著(zhù)提高鋰電池中鋰離子的嵌鋰速度,提升導電劑的導電、放電性能,改善循環(huán)。石墨烯由sp2雜化碳原子連接而成,是二維蜂窩狀結構晶體,電子可以自由移動(dòng),電子傳輸性能良好。石墨烯在鋰電池中的應用主要涉及電池正極材料、負極材料以及導電劑三個(gè)方面。在石墨烯作為電池正極材料時(shí),利用表面含氧官能團等優(yōu)勢提高鋰離子電池的倍率性能,且具有良好的循環(huán)穩定性;作為電池負極材料時(shí),獨特納米片層結構可以構建有效“點(diǎn)—面”導電網(wǎng)絡(luò ),提供存儲空間,提高比容量并進(jìn)一步實(shí)現快速充電放電;作為導電劑使用,以石墨烯為添加劑加入到傳統導電劑中,可以顯著(zhù)提高鋰電池中鋰離子的嵌鋰速度。天津石墨烯項目高導電石墨烯銅復合材料的電導率可以達到108-118 % IACS,高于單晶銅和銀的電導率。
石墨烯的主要應用1、傳感器石墨烯可以做成化學(xué)傳感器,這個(gè)過(guò)程主要是通過(guò)石墨烯的表面吸附性能來(lái)完成的,根據部分學(xué)者的研究可知,石墨烯化學(xué)探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬。石墨烯獨特的二維結構使它對周?chē)沫h(huán)境非常敏感。石墨烯是電化學(xué)生物傳感器的理想材料,石墨烯制成的傳感器在醫學(xué)上檢測多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。2、晶體管石墨烯可以用來(lái)制作晶體管,由于石墨烯結構的高度穩定性,這種晶體管在接近單個(gè)原子的尺度上依然能穩定大氏地工作。相比之下,目前以硅為材料的晶體管在10納米左右的尺度上就會(huì )失去穩定性;石墨烯中電子對外場(chǎng)的反應速度超快這一特點(diǎn),又使得由它制成的晶體管可以達到極高的工作頻率。
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有一個(gè)原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎。石墨烯常見(jiàn)的粉體生產(chǎn)的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長(cháng)法,薄膜生產(chǎn)方法為化學(xué)氣相沉積法(CVD)。由于其十分良好的強度、柔韌、導電、導熱、光學(xué)特性,在物理學(xué)、材料學(xué)、電子信息、計算機、航空航天等領(lǐng)域都得到了長(cháng)足的發(fā)展。石墨烯環(huán)氧樹(shù)脂由石墨烯與環(huán)氧樹(shù)脂原位聚合制備得到,有效解決了石墨烯分散的難題。
石墨烯電池優(yōu)點(diǎn):1、應用領(lǐng)域范圍比較廣,大量會(huì )采用應用在移動(dòng)終端、航天工程、新能源電池行業(yè)領(lǐng)域。2、根據高導電的性能、強度、超輕薄等優(yōu)點(diǎn),石墨烯在航天行業(yè)領(lǐng)域的應用領(lǐng)域優(yōu)勢也是極其明顯的。不久前美利堅**NASA開(kāi)發(fā)設計出應用領(lǐng)域于航天行業(yè)領(lǐng)域的石墨烯溫度傳感器,就散賣(mài)能非常好的對宇宙高空大層中的營(yíng)養元素、航天飛機上的塌轎功能性缺點(diǎn)等開(kāi)展檢驗。而石墨烯在超輕型飛機材料等潛在性應用領(lǐng)域上也將充分調動(dòng)更至關(guān)重要的用途。3、石墨烯是當今世界導電的性能較合適的材料,在傳統性的手機鋰離子電池中添加了石墨烯復合材料導電的性能粉末,增強了電池的倍率蓄電池充放電性能指標和循環(huán)往復應用時(shí)限。4、**可靠比較穩定,新型石墨烯聚碳電容電池,沖滿(mǎn)電時(shí)用射釘器打,使其短路故障,任何的化學(xué)反應也沒(méi)有;擺放在火上燒,也不會(huì )發(fā)生事故。石墨烯電池續航長(cháng)、使用壽命也會(huì )更長(cháng)。重慶石墨烯復合材料
石墨烯在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景。天津石墨烯項目
中科院金屬研究所沈陽(yáng)材質(zhì)科學(xué)**(聯(lián)合)實(shí)驗室科研人員運用化學(xué)氣相沉積法制備出石墨烯三維網(wǎng)絡(luò )構造材質(zhì),一舉攻陷石墨烯制備難題,將石墨烯制備帶入產(chǎn)量高、生長(cháng)面積大的新時(shí)代。這一突破不久前入選了2011年度中國科學(xué)**進(jìn)展。為了揭露石墨烯這一隱秘材質(zhì)的面紗,新聞?dòng)浾呷涨安稍L(fǎng)了中科院金屬所的科研人員。據介紹,石墨烯是一種新型碳材質(zhì),為單層碳原子緊密堆積而成的二維蜂窩狀晶體結構。石墨烯的導電性**,在射頻晶體管、超靈敏傳感器、柔性透明導電薄膜、***和高導復合材料、高性能鋰離子電池組和超級電容器等方面展現出極大的應用潛力,成為全人類(lèi)目前已知的強度**高的物質(zhì)。它不*可以開(kāi)發(fā)制造出薄如紙片的超輕型飛機材質(zhì)、超韌性的防彈衣,甚至還能為將來(lái)制造“太空電梯”纜線(xiàn)敞開(kāi)期望之門(mén)。但是,繁復的制造工藝阻撓著(zhù)石墨烯的普遍使用。高質(zhì)量石墨烯的大量制備以及把石墨烯片組裝成具備特定構造的材質(zhì)對綜合利用石墨烯的眾多不錯特性、實(shí)現商業(yè)化應用具備極度關(guān)鍵的含義。據該所科研人員介紹,他們在石墨烯三維體材質(zhì)的宏量制備和應用中使用泡沫金屬作為生長(cháng)基體,運用化學(xué)氣相沉積法方式制備出兼具三維連接網(wǎng)絡(luò )構造的泡沫狀石墨烯體材質(zhì)。天津石墨烯項目