4日從華為公司獲悉,該公司中央研究院瓦特實驗室在第57屆日本電池大會上宣布推出業(yè)界首個高溫長壽命石墨烯基鋰離子電池。實驗結(jié)果顯示,以石墨烯為基礎(chǔ)的新型耐高溫技術(shù)可將鋰離子電池上限使用溫度提高10℃,使用壽命是普通鋰離子電池的2倍。
據(jù)科技日報12月5日消息,自2015年10月華為與英國曼徹斯特大學達成石墨烯應用研究項目后,業(yè)界很期待華為能在石墨烯領(lǐng)域推出“顛覆性”成果。
石墨烯 (二維碳材料)
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有一個原子層厚度的準二維材料,所以又叫做單原子層石墨。它的厚度大約為0.335nm,根據(jù)制備方式的不同而存在不同的起伏,通常在垂直方向的高度大約1nm左右,水平方向?qū)挾却蠹s10nm到25nm,是除金剛石以外所有碳晶體(零維富勒烯,一維碳納米管,三維體向石墨)的基本結(jié)構(gòu)單元。
石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品,制造超微型晶體管,用來生產(chǎn)未來的超級計算機。用石墨烯取代硅,計算機處理器的運行速度將會快數(shù)百倍。
另外,石墨烯幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。另一方面,它非常致密,即使是最小的氣體分子(氦氣)也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原料,如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板。
作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”,是“新材料之王”,科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”。極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。
石墨烯電池
石墨烯電池,利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發(fā)出的一種新能源電池。石墨烯電池在飽和氯化銅溶液中,時間(小時、天數(shù))和產(chǎn)生電壓的關(guān)系。
銅離子具有雙重正電荷,穿過溶液的速度約每秒300米,因為溶液在室溫下的熱能量。當離子猛烈撞入石墨烯帶時,碰撞會產(chǎn)生足夠的能量,使不在原位的電子離開石墨烯。電子有兩種選擇:可以離開石墨烯帶,和銅離子結(jié)合,也可以穿過石墨烯,進入電路。
原來,流動的電子在石墨烯中更快,超過它穿過溶液的速度,所以電子自然會選擇路徑,穿過電路。正是這一點點亮了LED燈“釋放的電子更傾向于穿過石墨烯表面,而不是進入電解液。設(shè)備就是這樣產(chǎn)生電壓的,
因此,這個裝置產(chǎn)生的能量來自周圍環(huán)境的熱量。他們可以提高電流,只需加熱溶液,也可用超聲波加快銅離子。只依靠周圍熱量,就可以使他們的石墨烯電池持續(xù)運行20天。但是,還有一個重要的問號。另一個假設(shè)是某種化學反應產(chǎn)生電流,就像普通的電池。
石墨稀價格比黃金還要高出數(shù)倍,華為要采用石墨烯電池,那么手機的造價也會隨之提高,售價也會提高,所以使用石墨烯電池正式投入市場可能還要等等。
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