鉅大LARGE | 點擊量：2180次 | 2019年01月07日
石墨烯被譽為黑金電池
石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認為是假設性的結構，無法單獨穩(wěn)定存在，直至2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在，兩人也因"在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實驗"為由，共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；導熱系數高達5300W/m·K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000cm2/V·s，又比納米碳管或硅晶體（monocrystallinesilicon）高，而電阻率只約10-6Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料。因為它的電阻率極低，電子的移動速度極快，因此被期待可用來發(fā)展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。
石墨烯另一個特性，是能夠在常溫下觀察到量子霍爾效應。
石墨烯作為當今最前沿的新材料，被譽為"黑金""新材料之王"。其用途太大，乃至有科學家預言：石墨烯將"改變21世紀"。它厚度是頭發(fā)絲的20萬分之一，強度是鋼的200倍，是世界上已知的最輕最薄、最強的材料。
只充電幾分鐘，就可以讓汽車連續(xù)開行1000公里。這種技術在西班牙、韓國等地，都接近于實現突破。但這僅僅是石墨烯的神奇應用之一。另外，石墨烯材料如果取代硅，有望讓計算機處理器的運行速度快數百倍；
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
石墨烯有望引發(fā)觸摸屏和顯示器產品的革命，制造出可折疊、伸縮的顯示器件；石墨烯強度超出鋼鐵數十倍，有望被用于制造超輕型飛機材料、超堅韌的防彈衣等。
最近美國加州大學洛杉磯分校的研究人員就開發(fā)出一種以石墨烯為基礎的微型超級電容器，該電容器不僅外形小巧，而且充電速度為普通電池的1000倍，可以在數秒內為手機甚至汽車充電，同時可用于制造體積較小的器件。
微型石墨烯超級電容技術突破可以說是給電池帶來了革命性發(fā)展。主要制造微型電容器的方法是平板印刷技術，需要投入大量的人力和成本，阻礙了產品的商業(yè)應用。而只需要常見的DVD刻錄機，甚至是在家里，利用廉價材料30分鐘就可以在一個光盤上制造100多個微型石墨烯超級電容。
正是看到了石墨烯的應用前景，許多國家紛紛建立石墨烯相關技術研發(fā)中心，嘗試使用石墨烯商業(yè)化，進而在工業(yè)、技術和電子相關領域獲得潛在的應用專利。歐盟委員會將石墨烯作為"未來新興旗艦技術項目"，設立專項研發(fā)計劃，未來10年內撥出10億歐元經費。英國政府也投資建立國家石墨烯研究所(NGI)，力圖使這種材料在未來幾十年里可以從實驗室進入生產線和市場。
早在2015年，中國國務院就正式把石墨烯作為新能源列入《中國制造2025》計劃，并投入大量資金研發(fā)。截至目前，中國石墨烯的專利總數排名世界第一，遠遠領先于韓國、美國、日本。
改變世界的三項科技，人工智能、基因科學、材料科學，中國現在正逐漸趕超，有望彎道超車，領先世界。
人工智能方面：中國在國際科技論文發(fā)表量和發(fā)明專利授權量已居世界第二，部分領域核心關鍵技術實現重要突破。語音識別、視覺識別技術世界領先，自適應自主學習等初步具備跨越發(fā)展的能力，中文信息處理、工業(yè)機器人和無人駕駛等技術逐步進入實際應用。
基因科學方面：12月28日，我國已經啟動"中國十萬人基因組計劃"。這是我國在人類基因組研究領域實施的首個重大國家計劃，也是目前世界上規(guī)模最大、推進速度最快的人類基因組計劃：4年內全部完成！
石墨烯方面：目前全球已有超過200個機構和1000多名研究人員從事石墨烯研發(fā)，然而中國在石墨烯研發(fā)上優(yōu)勢強大。截至2016年3月，中國石墨烯的專利總數占全世界的56%，排名第一，后面才是韓國、美國、日本。
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