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“中东要完了!用石墨烯电池的电动车充电10分钟能跑公里!”
什么?!石墨烯是个啥?石墨烯电池又是个啥?看起来似乎狼就要来了,石油圈的小伙伴们,你了解它多少?我们来严肃地八卦一下。
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董云龙
“中东要完了!一场新的能源革命已经来了!用石墨烯电池的电动车充电10分钟能跑公里!”最近一段时间,这个名为“石墨烯”的家伙红得简直发紫。在此次习近平主席访问英国期间,石墨烯又火了一把。10月23日,华为与曼彻斯特大学石墨烯研究中心签署合作协议,将共同研究石墨烯在信息和通信技术行业中的潜在使用价值。
▲年,石墨烯在曼彻斯特大学被两名科学家发现。曼彻斯特大学是石墨烯研究的大本营,拥有先进的技术和设备。目前,已有40多家企业与曼彻斯特大学的名研究人员合作开展石墨烯和相关二维材料的研究。上图为曼彻斯特大学国家石墨烯研究所,由英国国家工程和物理科学研究委员会、欧洲区域发展基金分别出资万英镑和万英镑建立。
时间再往前推一推,几个月来,一则有关石墨烯电池的消息疯传:“据《世界报》消息,西班牙Graphenano公司(一家以工业规模生产石墨烯的公司)同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池,其储电量是目前市场最好产品的三倍,用此电池提供电力的电动车最多能行驶公里,而其充电时间不到8分钟。”
狼真的来了?这家西班牙公司生产的石墨烯电池真的能颠覆电池行业,甚至会引发一场能源革命吗?它这么火这么红,你对它了解多少呢?
石墨烯到底是个啥?有多牛?传统能源行业似乎要被吓尿了。如此强大的石墨烯到底是个啥?
要说神秘,其实它也没多神秘,我们小时候使用的铅笔里就藏着石墨烯!(为什么这么说?我想问问,你现在用手机多还是用铅笔多?后续会为大家介绍石墨烯在手机方面的应用。)
11年前的年,英国曼彻斯特大学的两位物理学家安德烈?海姆(AndreGeim)和康斯坦丁?诺沃肖洛夫(KonstantinNovoselov),成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯(Graphene),从而证实它可以单独存在。这两位大神级物理学家也因此共同获得年诺贝尔物理学奖。
▲石墨烯微观结构示意图。
从化学成分看,石墨烯与钻石一样,本质都是碳,出生11年来还没有发生质变。由于石墨烯的单层碳原子之间相互连接成稳定的六角网格,所以这种极薄的材料既柔韧又坚固:可以弯曲到很大角度而不断裂,并抵抗很高的压力,比钢铁强韧倍。美国机械工程师杰弗雷?基萨教授曾用一种形象的方法解释石墨烯的强度:如果将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆盖在一只杯子上,然后试图用一支铅笔戳穿它,那么需要一头大象站在铅笔上才能办到。
说得通俗一点,铅笔芯用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在了一起,理论上讲,只要能把铅笔芯分离得够薄,就能得到石墨烯。当然,我们这些凡人想从铅笔芯里提取出石墨烯,并不那么简单。不过,我想告诉大家的是,那两位物理学家当年竟然是用3M胶带手工制备出石墨烯的——他们就是用胶带一层一层地把石墨变薄而获得石墨烯的!人家玩胶带都能玩这么牛,咱不服行么?
石墨烯非常非常非常薄——1毫米厚的的石墨薄片能剥离出多达万块石墨烯,小伙伴们自行脑补一下。这一特性使得石墨烯在可见光下呈透明但又不透气的状态,加上一层原子的结构构成使得电子运动被限制在同一平面,这让它具备了全新的电学属性。相对于当前的技术,石墨烯更薄、强度更大、弹性更好,就像是高科技版的保鲜膜,对于柔性智能手表及可折叠成智能手机的平板电脑等未来的电子设备来说,它是极为理想的材料。嗯,华为看中的就是这点。任正非之前对媒体称,未来10至20年内将爆发一场技术革命,即“石墨烯时代颠覆硅时代”。
最薄、最坚硬、最导热、最导电,有了这些光环,石墨烯自然而然地获得了无数美誉:“全世界最硬”的材料,“改变未来世界”的材料,“黑金”(似乎人们对石油也有过这样的称呼吧?),等等等等。
石墨烯能否颠覆能源界?从诞生那天起,石墨烯从来都不缺新闻,任何与它有关的消息或者研究成果都受到人们极大的
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