石墨烯電池的發(fā)展方向如何？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-07 16:24
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石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，同時(shí)也是世界上電阻率最小的材料。 所謂的石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。作為目前最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，石墨烯的概念自2004年問世以來一直備受關(guān)注。 在消費(fèi)電子領(lǐng)域，電池容量和充電速度一直都是亙古不變的話題，不少廠商都把充電時(shí)間和電池容量作為產(chǎn)品噱頭。而放眼全球電子設(shè)備市場，已經(jīng)問世多年的鋰電池依舊是這一領(lǐng)域的絕對(duì)霸主，市面上幾乎所有智能手機(jī)都內(nèi)置了這一電池。但是，鋰電池在安全性、續(xù)航能力、環(huán)境污染以及充電速度方面存在的巨大短板已經(jīng)開始嚴(yán)重限制了各大高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 據(jù)韓媒《韓國先驅(qū)報(bào)》11 月 27 日?qǐng)?bào)道，三星正式宣布，公司目前已研發(fā)出了基于石墨烯材料的新電池技術(shù)。利用石墨烯這種新材質(zhì)所造的電池，能夠在提高容量的同時(shí)擁有比標(biāo)準(zhǔn)充電速度快5 倍的充電速度。對(duì)于這項(xiàng)新技術(shù)，三星先進(jìn)技術(shù)研究院（SAIT）表示，基于石墨烯材質(zhì)所造的電池將會(huì)比目前市面上的普通電池高出45% 的容量。石墨烯是被認(rèn)為是用作電池制作的最佳材料，因?yàn)樗碾娮舆w移率約為傳統(tǒng)硅的140 倍。新型電池也可用于電動(dòng)汽車，它能夠在最高60攝氏度以下的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。 石墨烯的基本形態(tài)是呈晶格的單層碳原子片，這種材料可用于柔性顯示器、可穿戴設(shè)備和其他下一代電子設(shè)備。“這是一項(xiàng)潛在用途廣泛的了不起的技術(shù)，但石墨烯電池需要很久才能投入量產(chǎn)，”SK證券(SK Securities)的金永佑(Kim Young-woo)表示。“關(guān)鍵是誰能搶先把這種技術(shù)商業(yè)化。應(yīng)用精細(xì)加工技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)高質(zhì)量的電子級(jí)石墨烯并不容易。” 由此可見，石墨烯的應(yīng)用前景非常廣泛，在電池領(lǐng)域已經(jīng)有了杰出得成果。不僅如此研究出石墨烯納米圖層的柔性光伏電池板，可極大降低制造透明可變形太陽能電池的成本，這種電池有可能在夜視鏡、相機(jī)等小型數(shù)碼設(shè)備中應(yīng)用。石墨烯超級(jí)電池的成功研發(fā)，也解決了新能源汽車電池的容量不足以及充電時(shí)間長的問題，極大加速了新能源電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這一系列的研究成果為石墨烯在新能源電池行業(yè)的應(yīng)用鋪就了道路。未來石墨烯會(huì)在軍事航空方面應(yīng)用，打開電池市場。
