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石墨烯|什么是石墨烯電池，它將如何改變技術？

重器電池石墨烯

【石墨烯|什么是石墨烯電池，它將如何改變技術？】石墨烯|什么是石墨烯電池，它將如何改變技術？

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石墨烯|什么是石墨烯電池，它將如何改變技術？


電池是我們最重要的日常技術的核心 。 您的手機、筆記本電腦 ， 以及最終的汽車和家 ， 都依賴于將能量儲存在電池中 。 目前的電池技術很好 ， 但石墨烯電池可以解決它們的缺點 。
究竟什么是石墨烯？
您以前很有可能在媒體上聽說過石墨烯 。 每隔幾年 ， 就會有關于這種神奇材料將如何改變各種技術的令人窒息的預測 。 你可能不知道石墨烯就是碳 。 地球上的生命也是基于地球上極其豐富的元素 。
石墨烯是單原子厚的石墨晶格 ， 本質(zhì)上是結(jié)晶碳 。 這聽起來非常奇特 ， 但你可以用鉛筆和一些膠帶制作石墨烯薄片 。 不過 ， 這樣做的諾貝爾獎已經(jīng)頒發(fā) 。
石墨烯有幾個特性 ， 使其成為未來技術的潛在組成部分非常令人興奮 。 它具有高導熱性和導電性 。 因此 ， 如果您想高效輸送電力或熱量 ， 這是一個很有前途的選擇 。
石墨烯還表現(xiàn)出高水平的硬度和強度 。 它非常靈活和有彈性 。 它也是透明的 ， 可用于從陽光中發(fā)電 。
石墨烯難以量產(chǎn)
這一切聽起來都很棒 ， 但有一個很大的障礙 。 盡管在實驗室中制造石墨烯薄片或小薄片用于研究是微不足道的 ， 但事實證明大規(guī)模生產(chǎn)是困難的 。 如果不是因為可靠地大規(guī)模生產(chǎn)這種納米材料的挑戰(zhàn) ， 它早就在產(chǎn)品中了 。
好消息是 ， 有幾種有希望的大規(guī)模生產(chǎn)途徑可以使石墨烯便宜到足以打入大眾市場 。 現(xiàn)在可以以合理的數(shù)量制造注入石墨烯的纖維 。 石墨烯也可以使用溶劑生產(chǎn) ， 盡管它們具有劇毒 。 研究人員一直在尋找更安全的溶劑 ， 這似乎也很有希望 。
石墨烯目前通常使用化學氣相沉積制造 。 在此 ， 石墨烯在基底材料上形成一層 。 這樣做的問題是石墨烯的缺陷率很高 。 使用液體（具有完全平坦的表面）作為基材的新研究可能會解決缺陷率問題 。 那么假設我們最終破解了石墨烯的大規(guī)模生產(chǎn) ， 我們?yōu)槭裁匆陔姵刂惺褂盟兀?br /> 鋰離子電池存在石墨烯不會出現(xiàn)的問題

鋰電池是消費電子產(chǎn)品中能量密度最高的電池 。 它們使智能手機、無人機和電動汽車等設備成為可能 。 但是 ， 鋰 。 電池易揮發(fā) ， 需要廣泛的安全電路來保持穩(wěn)定 。
它們也會隨著每次充電而退化 ， 它們一次可以提供多少功率是有限的 ， 并且它們必須緩慢充電 ， 以免電池過熱和爆炸 。
用石墨烯增強的電池可以解決或緩解許多這些問題 。 在當前的鋰電池中添加石墨烯可以顯著提高其容量 ， 幫助它們快速安全地充電 ， 并使它們在需要更換之前使用更長時間 。
固態(tài)電池沒有液體電解質(zhì) 。 這是位于電池兩個端子之間的物質(zhì) ， 可以儲存轉(zhuǎn)化為電流的化學能 。 制造用于商業(yè)用途的大型實用固態(tài)電池仍然是一個持續(xù)的研究目標 ， 但石墨烯可能是使固態(tài)電池成為大眾市場現(xiàn)實的合適候選者 。
在石墨烯固態(tài)電池中 ， 它與陶瓷或塑料混合 ， 以增加通常是非導電材料的導電性 。 例如 ， 科學家們創(chuàng)造了一種石墨烯陶瓷固態(tài)電池原型 ， 它可以作為具有揮發(fā)性液體電解質(zhì)的鋰離子電池的安全、快速充電替代品的藍圖 。
您可以購買的石墨烯電池（種類）

石墨烯電池聽起來很棒 ， 就像科幻小說中的東西 。 好消息是 ， 您實際上不必等待即可體驗石墨烯的好處 。 盡管固態(tài)石墨烯電池還需要幾年的時間 ， 但石墨烯增強型鋰電池已經(jīng)上市 。

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