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原标题:石墨烯电池新发现

浏览次数:161 时间:2019-08-15

探索下一代电池技术

       在消费电子领域,电池容量和充电速度一直都是亘古不变的话题,不少厂商都把充电时间和电池容量作为产品噱头。而放眼全球电子设备市场,已经问世多年的锂电池依旧是这一领域的绝对霸主,市面上几乎所有智能手机都内置了这一电池。但是,锂电池在安全性、续航能力、环境污染以及充电速度方面存在的巨大短板已经开始严重限制了各大高科技产业的发展。

这一突破为下一代二次电池市场,尤其是移动设备和电动汽车市场提供了希望。

      石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光,同时也是世界上电阻率最小的材料。       所谓的石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。作为目前最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯的概念自2004年问世以来一直备受关注。

与此同时,在移动设备和电动汽车市场快速增长的环境下,我们能够显著提高锂离子电池的能力。根据这些趋势不断探索和发展二次电池技术。

       由此可见,石墨烯的应用前景非常广泛,在电池领域已经有了杰出得成果。不仅如此研究出石墨烯纳米图层的柔性光伏电池板,可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本,这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。石墨烯超级电池的成功研发,也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题,极大加速了新能源电池产业的发展。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。未来石墨烯会在军事航空方面应用,打开电池市场。

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       据韩媒《韩国先驱报》11 月 27 日报道,三星正式宣布,公司目前已研发出了基于石墨烯材料的新电池技术。利用石墨烯这种新材质所造的电池,能够在提高容量的同时拥有比标准充电速度快 5 倍的充电速度。对于这项新技术,三星先进技术研究院(SAIT)表示,基于石墨烯材质所造的电池将会比目前市面上的普通电池高出 45% 的容量。石墨烯是被认为是用作电池制作的最佳材料,因为它的电子迁移率约为传统硅的 140 倍。新型电池也可用于电动汽车,它能够在最高60摄氏度以下的温度范围内保持稳定。

最近,三星高级技术研究院的一个研究小组开发了一种“石墨烯球”,这种独特的电池材料可以使容量增加45%,充电速度是标准锂离子电池的5倍。

       石墨烯的基本形态是呈晶格的单层碳原子片,这种材料可用于柔性显示器、可穿戴设备和其他下一代电子设备。“这是一项潜在用途广泛的了不起的技术,但石墨烯电池需要很久才能投入量产,”SK证券(SK Securities)的金永佑(Kim Young-woo)表示。“关键是谁能抢先把这种技术商业化。应用精细加工技术大规模生产高质量的电子级石墨烯并不容易。”

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