石墨烯能用来制造电池的哪些部件？又有什么特殊的功能？
来源：宝鄂实业
2019-04-12 22:14
点击量：次
众所周知，石墨烯由sp2杂化的碳原子紧密排列而成，其中碳-碳键长约为0.142nm，相邻两个六圆环的面心距为0.246nm。石墨烯片层表面与聚己内酯（PCL）片晶间存在晶格匹配关系，可诱导PCL分子链在其表面附生结晶，从而产生“物理铆合”作用，显著提高二者之间的界面粘结性（Ind. Eng. Chem. Res.2013. 52, 15824-8）。研究人员继而研究了注塑过程中石墨烯对PCL分子取向与结晶的影响，发现在附生结晶和空间限制双重作用下PCL分子链的松弛抑制现象（Compos. Sci. Technol.http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2014.03.012），这为制备高各向异性高分子复合材料提供了基础。研究人员还通过静电吸附制备了UHMWPE/石墨烯抗静电复合材料，由于形成了石墨烯三维网络结构，所以具有较低的导电逾渗值（Compos. Sci. Technol.2013. 89, 180-5；中国发明专利申请号：201310317580.2）。以上研究得到国家自然科学基金（51273210；51273207；51003117）和宁波市重点科技创新团队（2009B21008）的支持，并作为研究基础申请获批宁波市石墨烯产业化应用开发专项1项（2013B6009）。
解密石墨烯：为何能取代锂电池？
很多时候，技术的革命来自于材质，比如塑料的发明，从方方面面改变了人们的生活。而在目前，石墨烯作为一种新材质，受到了极大的关注。实际上，石墨烯是碳的一个种类，具有超高强度、轻薄和可延展的特性，将能够改变数码产品的外观、手感甚至使用形态。下面，我们就来详细了解一下石墨烯材质到底有什么过人之处。
1. 比钢铁还硬
虽然LG G Flex可以自我修复轻微的划伤，但仍未改变手机易损坏的缺点。不过，如果手机等数码产品在未来能够使用石墨烯作为外壳的话，则会变得坚若磐石。据美国化学学会的报告称，石墨烯的硬度是钢材的200倍，显然具有非常强的耐用度。
2. 如橡胶般具有延展性
哥伦比亚大学的研究人员表示，石墨烯具有一定的延展性，能够伸展20%。也就是说，石墨烯实际上是一种柔性材质，与橡胶类似。三星公司一直在研究石墨烯晶体管，从而生产出柔性屏幕。另外，石墨烯也有一定的耐水性，有望应用在新一代的防水设备上。
3. 轻薄特性
石墨烯出色的延展性，还能够让其十分轻薄，足够拉伸到薄到透明的程度。这就意味着，如果手机厂商可以使用这种材质，不仅能够让手机更耐用、防水，还可以变得更轻薄。
4. 令人难以置信的电池寿命
我们曾经在电池技术发展类的文章中提到过石墨烯，它极有可能在未来取代锂电池，成为新一代的电池标准。美国西北大学的研究人员已经成功研发出石墨烯和硅材质的电池，充电15分钟可以实现约一周的续航能力，令人惊叹。显然，如果未来手机可以使用石墨烯电池，那么一周一充电将不再是梦想。
5. 与人类的身体互联
英国曼彻斯特大学的博士Aravind Vijayaraghavan发现，石墨烯具有与生物互联的特点，这对健康检测类可穿戴设备具有非常积极的影响。使用石墨烯作为传感器，将可以监测和扫描人类的神经系统，可以想象，未来会出现“精神健康”类的监测设备及应用。
据《纽约时报》报道，石墨烯是一种神奇的材料，它具备颠覆当前所有电子设备的潜质，是“材料的未来和电子行业的救命稻草”。报道称，石墨烯是目前已知的硬度最高、最薄的材料。它由碳原子以特殊结构排列而成，比其他任何材料都具备更好的导热、导电特性。更令人称奇的是，它不仅是世界上最硬的材料，而且柔韧性也最强。厚度只有一层碳原子的石墨烯被称为“奇迹材料”。
