石墨烯電池最新消息： 石墨烯好在哪里?

• 2019年7月15日 YaoEnHua來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 1488 99
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近日，浙江大學(xué)高超團(tuán)隊(duì)研制出新型鋁—石墨烯電池，短短幾秒便可充電完成，循環(huán)充放25萬(wàn)次后依然電力十足，并展現(xiàn)出耐熱、抗凍，反復(fù)彎折不影響性能等優(yōu)異特性，顯示出廣泛的應(yīng)用前景。

近日，浙江大學(xué)高超團(tuán)隊(duì)研制出新型鋁—石墨烯電池，短短幾秒便可充電完成，循環(huán)充放25萬(wàn)次后依然電力十足，并展現(xiàn)出耐熱、抗凍，反復(fù)彎折不影響性能等優(yōu)異特性，顯示出廣泛的應(yīng)用前景。

一片片泛著金屬光澤的深灰色薄膜，就是團(tuán)隊(duì)最新研發(fā)的鋁—石墨烯電池。它的正極是石墨烯薄膜，負(fù)極是金屬鋁。把兩片電池串聯(lián)在一起，就能點(diǎn)亮一組LED燈。經(jīng)過(guò)測(cè)試，石墨烯正極的比容量達(dá)到120mAh/g(毫安時(shí)每克)，在25萬(wàn)次充放電循環(huán)后仍能保持91%的容量;同時(shí)其倍率性能優(yōu)異，快速充電可1.1秒內(nèi)充滿電，仍具有111mAh/g的可逆比容量。

同時(shí)，這種電池可以在零下40攝氏度到120攝氏度的環(huán)境中工作，可謂既耐高溫，又抗嚴(yán)寒。在零下30攝氏度的環(huán)境中，這種新型電池能實(shí)現(xiàn)1000次充放電性能不減，而在100度的環(huán)境中，它能實(shí)現(xiàn)4.5萬(wàn)次穩(wěn)定循環(huán)。這種新型電池是柔性的，將它彎折1萬(wàn)次后，容量完全保持;而且即使電芯暴露于火焰中也不會(huì)起火或爆炸。

“這種鋁—石墨烯‘超級(jí)’電池，倍率性能和循環(huán)壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他電池，比超級(jí)電容器具有更高的能量密度，相當(dāng)?shù)谋堵市阅芎脱h(huán)壽命?！闭憬髮W(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系教授高超說(shuō)。

那么石墨烯好在哪里?

石墨烯材料誕生于2004年，由英國(guó)曼徹斯特大學(xué)兩位科學(xué)家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃肖洛夫首次在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，石墨烯就是把石墨中的堆疊的碳原子分離成單層或者雙層，例如，鉛筆在紙上留下的痕跡就可能是幾層甚至是單層石墨烯。

石墨烯是已知的世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，其導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性也非常適用于新型電子材料，例如電池電極材料。

鋼鐵俠馬斯克曾預(yù)測(cè)，內(nèi)置石墨烯聚合材料電池的電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)的續(xù)航里程可以達(dá)到800公里，達(dá)到了傳統(tǒng)汽車(chē)的續(xù)航水平。

除了電池材料之外，石墨烯對(duì)芯片性能的提升也非常明顯

眾所周知，硅基芯片的主頻越高，發(fā)熱量就越高，但是主頻是芯片性能最重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一，很多芯片商為了控制發(fā)熱問(wèn)題都會(huì)采取降頻措施。

相比之下，石墨烯的承受能力要比硅材料高出不少。因?yàn)槭┝己玫膶?dǎo)熱性，其芯片主頻理論可以達(dá)到300GHz，而且在功耗方面也比硅材料芯片要好。

華為旗下有海思半導(dǎo)體，如果華為在石墨烯的研發(fā)上有所斬獲，那么其手機(jī)處理器的競(jìng)爭(zhēng)力也將大幅提升。

但是，石墨烯的研制成本非常高，之前石墨烯價(jià)格高達(dá)5000元/克，被業(yè)內(nèi)人士稱為“黑金”。

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