香港理工大學的研究人員近日開發(fā)出一種能夠自我充電的石墨烯電池，使石墨烯在鋰離子電池中的應用取得巨大進展之后又進入了一個新境界。
    這種石墨烯電池制作非常簡單：
    第一步，先制作兩個組件，一個是帶LED燈的電路板，另一個是帶狀石墨烯。
    第二步，兌制適當比例的氯化銅溶液。
    第三步，將電路連接到石墨烯帶上，然后再把石墨烯放入氯化銅溶液。
    此時，整個裝置就產生充電電池的效果，LED就可以發(fā)出微弱的亮光。
    為了讓LED產生真正的亮度，研究人員把六個連接有電路板的石墨烯帶串聯起來，這樣可以產生2V以上的電壓，看起來，LED燈與正常的亮度就是一樣的了。
    這種裝置之所以能產生電壓使LED燈發(fā)亮，這與氯化銅中的銅離子和石墨烯帶中電子的特性有密切關系。銅離子具有雙重正電荷，氯化銅溶液在室溫下可以產生熱能，此時，銅離子在溶液中運動，速度達到300米/秒，一部分銅離子會猛烈撞向浸泡在氯化銅溶液中的石墨烯帶，從而使石墨烯帶中的電子離開原位。
    此時，離開石墨烯帶的電子采取兩種不同的離開方式，分別到達不同的地方。一部分電子進入溶液（此時可以理解為電解液）中和銅離子結合，使溶液中和，表現出穩(wěn)定性。另一部分電子則穿過石墨烯進入電路中，從而使電路中產生電流，點亮了LED燈。
    由于離開石墨烯的電子在石墨烯中流動的更快，大大超過了它穿過氯化銅溶液的速度，因此，絕大部分的電子就選擇穿過石墨烯進入電路中。
    石墨烯帶在氯化銅溶液中能夠產生反應的一個基本條件就是溫度，必須是在室溫條件下。換句話說，這種電池裝置產生的能量來自周圍環(huán)境的熱量。研究人員稱，僅僅依靠周圍熱量就能使石墨烯電池持續(xù)運行20天。另外一些供電措施有：提高電流、加熱溶液、用超聲波加快銅離子運行速度等。不過，與通常的充電電池不同，這種裝置還不能靠某種化學反應產生電流。
    石墨烯良好的導電性使它在電池制備中備受注目。最近的一次應用是美國俄亥俄州某儀器公司利用鋰電池在石墨烯表面和電極間快速大量穿梭運動的特性，開發(fā)出一種新的電池。這種新的電池裝置可以把長達數小時的鋰電池充電時間壓縮到幾分鐘。作為一種利用化學反應制備的新型鋰電池設備，美國的石墨烯電池比香港理工大學的石墨烯電池具有可以產業(yè)化的前景。