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新型材料盘点:石墨烯颠覆电动汽车产业

2014-06-19 10:45
孤身万里游
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  石墨烯目前最有潜力的是成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机。据相关专家分析,用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。而近日,美国麻省理工学院的科学家通过研究发现,在特定情况下,石墨烯能够被转化成具有独特功能的拓扑绝缘体。这一研究发现,有望带来一种制造量子计算机的新方法。

  其次,石墨烯能助力超级电容器、锂离子电池的发展。据相关资料显示,加入石墨烯材料,同等体积的电容可扩充5倍以上的容量,而锂电池电极中加入石墨烯则可大幅度提高其导电性能。此外,石墨烯还可应用于电路、触摸屏、基因测序以及制造出羽翼般超轻型飞机、超坚韧防弹衣等领域。

  石墨烯将给电动汽车产业 带来革命性改变

  一种新型的材料出现,便足以使电动汽车产业发生革命性的改变。

  这就是石墨烯。

  将其用于电动汽车,至少将带来两大好处。

  实现车辆轻量化

  现有的电动汽车的较长续驶里程往往是通过堆砌电池来实现的。

  车辆搭载数百公斤甚至半吨重的动力电池,如同顶着磨盘跳舞——自身受罪不说,戏还不好看。牺牲了有限的空间、增大了消费者对车辆安全性和充电便利性的担心、抬高了车辆价格,得不偿失。

  石墨烯纳米材料厚度薄、硬度高、韧性好、重量轻、导电性佳、透明特好,有希望广泛应用于锂离子电池、超级电容器、太阳能电池、生物质材料、传感器、超高频电子、光电子设备、药物载体,以及用作触摸屏、液晶显示屏、保护膜、选择性过滤渗透膜以及替代半导体晶硅等。

  正因如此,2004年通过机械剥离法获得世界上首批石墨烯的两位科学家,荣获了2010年诺贝尔物理学奖。

  应用石墨烯材料制成的新型电池,尺寸和重量均将变小,而且能量储存密度得到了数十倍的提高,提高了车辆的行驶效率。

  更重要的是,它大大缩短了充电时间,方便了消费者。

  减少充电时间

  横空出世的石墨烯,使得长期以来,困扰业界人士的动力电池充电的瓶颈问题迎刃而解。

  电池的充电时间,从以前的小时为单位,一下子变为以分钟甚至以秒为单位。使得电动汽车的充电,几乎可以与传统汽车的加油快捷性相媲美,甚至过之而无不及。

  去年韩国科学家宣布其研制的多孔石墨烯超级电容,在储存电量相同的前提下,充电时间令人咂舌的缩短到了仅仅16秒。

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