石墨烯的神奇：剛?cè)岵?jì) 超群拔類

時(shí)間:2015-05-13 14:17來源:科技日?qǐng)?bào) 作者:火 凡
點(diǎn)擊: 次
　　如果你讀過很多科學(xué)和技術(shù)新聞，可能對(duì)這個(gè)說法印象深刻——石墨烯對(duì)什么都有好處。石墨烯由僅有一個(gè)原子那么薄的碳構(gòu)成，卻實(shí)實(shí)在在地?fù)碛凶罡呒?jí)別的電子、光學(xué)、力學(xué)性能。
 
　　將石墨烯應(yīng)用在計(jì)算機(jī)中的設(shè)想雖然目前還不切實(shí)際，但這種材料在柔性電子顯示屏、高能電池和其他產(chǎn)品中很可能成為關(guān)鍵組件。
 
　　比硅導(dǎo)電更快，但暫時(shí)難成“石墨烯半導(dǎo)體”
 
　　2004年，英國曼徹斯特大學(xué)研究人員安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，第一次分離出石墨烯并測(cè)試了它的電性能。他們用一種特殊膠帶一層一層地將破碎細(xì)小的石墨剝掉，直到僅剩下單個(gè)原子厚度的碳網(wǎng)格。這個(gè)成果讓二人獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
 
　　石墨烯很詭異。它陳列出一種被稱作“沖猾導(dǎo)”的狀態(tài)，電荷可以不受阻礙地穿越它，穿越速度比現(xiàn)今廣泛應(yīng)用于集成電路中的硅材料要快得多。
 
　　一開始，研究人員對(duì)于石墨烯計(jì)算的可能性感到異常興奮。但是不要指望在未來你的筆記本電腦里能找到一個(gè)石墨烯處理器。石墨烯并不是半導(dǎo)體，這意味著它很難從導(dǎo)電狀態(tài)切換到絕緣狀態(tài)，如果沒有強(qiáng)大的切換功能，石墨烯開關(guān)就無法在數(shù)字邏輯中取代硅。
 
　　石墨烯的電性能可能更適合應(yīng)用于電信行業(yè)的模擬電路中。2011年IBM就證明了在電信應(yīng)用中使用超快石墨烯電路的可行性。
 
　　堅(jiān)硬且富彈性，適用可穿戴設(shè)備和電信線路
 
　　石墨烯的最佳屬性當(dāng)屬機(jī)械性能，它既靈活又富有彈性。
 
　　2008年，美國哥倫比亞大學(xué)的研究表明，石墨烯是目前測(cè)試過的材料中最堅(jiān)硬的。美國得克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校的雷·鮑曼領(lǐng)導(dǎo)的研究小組一直致力于將集合了堅(jiān)硬、靈活和高導(dǎo)電性于一體的石墨烯材料應(yīng)用于紡織品。石墨烯紗線可以制成人工肌肉或者與電池材料結(jié)合起來后成為可穿戴設(shè)備的電子器件。
 
　　2013年，石墨烯商業(yè)化應(yīng)用的一個(gè)重要里程碑來了，它超越了用所謂的膠帶方法制備高質(zhì)量小薄片石墨烯的時(shí)代。得克薩斯大學(xué)羅德尼·羅奧夫帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，在一大片區(qū)域上生成了高質(zhì)量的石墨烯，方法是在受控條件非常精細(xì)的銅片上通過一種氣相沉積法將碳沉降其上并形成石墨烯。
 
　　這非常重要，因?yàn)橹挥懈哔|(zhì)量的石墨烯才能呈現(xiàn)出沖猾導(dǎo)的性能。2014年，三星公司證明了石墨烯也能在另一種叫做鍺材料的表面生成。
 
　　羅奧夫的另一些同事則致力于將石墨烯生長(zhǎng)成能制作堅(jiān)固耐用且靈活的電信線路。這些設(shè)備堅(jiān)硬到足可以被一輛汽車碾過且經(jīng)受得住在水中浸泡。德吉·愛晉旺德在一篇論文中證明了這一點(diǎn)，他正在與康寧公司和3M公司合作，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)石墨烯的大規(guī)模生產(chǎn)。
 
　　與電極相“依偎”，可提升電池和觸屏性能
 
　　距離商業(yè)化較近的應(yīng)用是利用石墨烯的導(dǎo)電性和力學(xué)強(qiáng)度來生產(chǎn)電極材料。例如，它可以替代氧化銦錫，被用來生產(chǎn)透明導(dǎo)電電極，應(yīng)用于觸摸屏顯示器。2014年9月，英國劍橋石墨烯研發(fā)中心和電子公司Plastic Logic共同展示了一種用石墨烯電極制成的柔性顯示屏。
 
　　加入石墨烯電極能制成高能電池，能讓電動(dòng)汽車行駛路程更遠(yuǎn)，且機(jī)械穩(wěn)定性更加優(yōu)異。2011年，美國加利福尼亞大學(xué)的研究人員用石墨烯像三明治結(jié)構(gòu)那樣將電池電極夾住并穩(wěn)定下來。其中一位名為張躍剛的研究人員將其實(shí)驗(yàn)室搬回中國，以希望更快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，2014年，他在中國科學(xué)院的團(tuán)隊(duì)證明了石墨烯可以夾住并固定硫電極。
 
　　加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的研究人員正在探索新的石墨烯應(yīng)用，如石墨烯是否能被用在充電速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電池、蓄電能力也更加強(qiáng)大的新型電容器中。
 
　　石墨烯被發(fā)現(xiàn)距今僅11年，卻引起了一浪高過一浪的研發(fā)熱潮，這在材料科學(xué)發(fā)展歷史中比較罕見。雖然科學(xué)家和產(chǎn)業(yè)界就此充分展開想象力的翅膀，但麻省理工學(xué)院《科技評(píng)論》的觀點(diǎn)認(rèn)為：“實(shí)際應(yīng)用真的來了，但速度很慢。”
(責(zé)任編輯：王杰)
文章標(biāo)簽：
作者：火 凡 ，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://m.jzr14e.cn/a/caijingdongxiang/jingyingguanli/20150513/6930.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報(bào)道，請(qǐng) 戳這里 告訴我們！
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專題
相關(guān)新聞
本月熱點(diǎn)

  • 39.2GWh！國內(nèi)10月動(dòng)力電池裝車量來了

    11月10日， 中國汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布了 2023年10月動(dòng)力和儲(chǔ)能電池月度數(shù)據(jù) 。 10月，我國動(dòng)力電池裝車量39.2GWh，同比增長(zhǎng)28.3%，環(huán)比增長(zhǎng)7.6%。 今年10月我國動(dòng)力和儲(chǔ)能電池?cái)?shù)據(jù) 產(chǎn)量方面： 10月，我國動(dòng)力和儲(chǔ)能電池合計(jì)產(chǎn)量為77.3GWh，環(huán)比略有
    2023-11-10 18:06

  • 估值355億元，這家電池廠商啟動(dòng)IPO

    10月17日，中國證監(jiān)會(huì)網(wǎng)站披露，欣旺達(dá)動(dòng)力科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱：欣旺達(dá)動(dòng)力）于10月16日在深圳證監(jiān)局進(jìn)行上市輔導(dǎo)備案，正式啟動(dòng)IPO進(jìn)程。
    2023-10-18 18:09

  • 寧德時(shí)代又一基地投產(chǎn)！弗迪電池、裕能新材料等也已在該地布局

    10月27日，寧德時(shí)代貴州新能源動(dòng)力及儲(chǔ)能電池生產(chǎn)制造基地投產(chǎn)儀式舉行。項(xiàng)目投產(chǎn)，吹響了寧德時(shí)代全面深耕貴州的號(hào)角，將為全省新能源產(chǎn)業(yè)補(bǔ)鏈、延鏈、強(qiáng)鏈和貴安新區(qū)高質(zhì)量發(fā)展注入更加強(qiáng)勁的動(dòng)能。 據(jù)了解， 寧德時(shí)代貴州新能源動(dòng)力及儲(chǔ)能電池生產(chǎn)制造基
    2023-10-27 21:36

  • 磷酸鐵鋰正極材料龍頭擬赴港IPO！依賴寧德時(shí)代等大客戶

    10月24日，據(jù)港交所披露，江蘇龍?bào)纯萍脊煞萦邢薰荆ㄒ韵潞?jiǎn)稱：龍?bào)纯萍迹┫蚋劢凰靼逄峤簧鲜猩暾?qǐng)書，國泰君安國際和鎧盛資本為其聯(lián)席保薦人。 招股書顯示，龍?bào)纯萍际鞘澜缟项I(lǐng)先的磷酸鐵鋰正極材料制造商，亦是中國內(nèi)地知名的車用環(huán)保精細(xì)化學(xué)品制造商。
    2023-10-25 17:57

  • 兩巨頭第三季度業(yè)績(jī)大PK：寧王賺104.28億，比亞迪或超百億

    10月19日晚間， 寧德時(shí)代 披露三季度報(bào)告， 公司第三季度實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入1054.31億元，同比增長(zhǎng)8.28%；歸母凈利潤(rùn)104.28億元，同比增長(zhǎng)10.66%。前三季度實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入2946.77億元，同比增長(zhǎng)40.10%；歸母凈利潤(rùn)311.45億元，同比增長(zhǎng)77.05%。 寧德時(shí)代發(fā)布的投資者
    2023-10-20 17:35

  • 再投超170億！國軒高科大手筆進(jìn)軍美國背后

    10月25日晚間，國軒高科發(fā)布公告，擬在美國密歇根州建設(shè)電池正負(fù)極材料項(xiàng)目，計(jì)劃總投資額達(dá)23.64億美元(約合173.03億元人民幣)，并委托公司全資子公司美國國軒與密歇根州政府及其他第三方合作伙伴簽署相關(guān)協(xié)議。
    2023-10-26 18:02

  • 日本領(lǐng)跑固態(tài)電池，其他國家奮力追趕！

    在火熱的固態(tài)電池賽道，日本走在了其他國家的前頭。那么，各國目前固態(tài)電池發(fā)展現(xiàn)狀如何？其他國家又將怎樣追趕日本？固態(tài)電池何時(shí)才能產(chǎn)業(yè)化？
    2023-10-30 18:06

  • 碳酸鋰價(jià)格強(qiáng)勢(shì)反彈，未來能否持續(xù)？

    近期，鋰電池核心原材料電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格迎來上漲。據(jù)上海有色網(wǎng)最新報(bào)價(jià)顯示，10月17日，碳酸鋰（99.5% 電池級(jí)/國產(chǎn)）報(bào)17.3萬元/噸，近5日累計(jì)漲4120.0元。
    2023-10-17 17:29
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時(shí)用@替換#
電話：010-56284224
在線投稿
企業(yè)微信號(hào)
微信公眾號(hào)