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电池超级续航有希望,材料界的超新星——石墨烯

发布时间:2020-05-28

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去年在合肥参加学术会议,最后一天离开合肥时正好赶上了堵车。我比较好聊天,所以在堵车的时候,我们聊起了安徽的生活。那时正值大学填报志愿的时候,我和司机自然而然聊到了安徽的大学,司机很骄傲地问我知不知道近些年关于中科大的新闻,我当即想到了石墨烯。作为全世界最炙手可热的新材料之一,中科大的博士曾在1天之内发表了2篇关于石墨烯超导的最新成果的论文。其研究更是在世界范围内引起了广泛讨论。

石墨烯是一种以碳原子组成的六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜,是一种厚度只有一个碳原子大的二维材料。自石墨烯被发现以来,其比铁还要坚固,比铜的导电性还要好的有异性一直被各行业持续关注。石墨烯在今天的半导体产业、光伏产业、航天、军工等传统领域及新能源、新材料等新兴领域发挥着日益重要的作用。

因为石墨烯可以为新能源汽车等新兴行业发展助力,目前我国多个省市一开始布局石墨烯产业基地。这其中,东南沿海地区凭借其优越的地理位置、便利的交通条件以及雄厚的经济实力涌现出一批具有规模效应的石墨烯企业。在长三角一体化提高成为国家战略之后,长三角三省一市对于石墨烯产业的发展更是势如破竹。安徽省具有石墨烯研究的产业优势,而江苏省更是石墨烯企业聚集程度最高的省份,仅常州一个市便拥有石墨烯原料制备及应用领域企业100多家。

在福建,石墨烯已形成了多地分布式发展。从2016年开始,福建省政府、厦门市政府、厦门大学三方共建能源与石墨烯创新平台,开展了国家级实验室的实质性培育建设并取得初步成效;2016年10月,三明市在福建省政府的战略部署下,将三明经济开发区贡川园区重新定位为石墨和石墨烯产业园;2017年7月,福建省人民政府印发《福建省石墨烯产业发展规划(2017—2025年)》,配套政策的出台为福建石墨烯产业的发展奠定了坚实的基础。

对于石墨烯分层这个技术难题,中科院不仅率先攻克并在这个基础上并研发出硅-石墨烯-锗基片。这种技术完全可以在基片上刻制2nm甚至更小的芯片,其速度整整提高了1000倍。利用这一技术,浙江大学高分子科学与工程学系高超团队研究出了一种新型电池,铝-石墨烯电池。具有的特性非常令人惊讶,能够使得电池快速完成充电。其次电池寿命惊人,在25万次实验充电放电循环之后,电池依然保留着91%的容量,也就是说率-石墨烯电池一旦能够运用到手机上,手机每天充电10次,手机电池的寿命也能够达到79年之久。也就是说石墨烯的出现将对解决电池污染提供极大的助力。

作为新型材料,石墨烯的发展总能带给我们惊喜。虽然目前铝-石墨烯电池还不能够完全商用,但是其出现就标志着我国在石墨烯领域已走在世界前列。铝-石墨烯电池已经出现,那石墨烯的其他应用也已不远。

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