鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1816次 | 2019年03月30日
石墨烯有哪些應(yīng)用?
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只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。
石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光,同時(shí)也是世界上電阻率最小的材料,熱效率是銅的十倍。
它的特性毋庸置疑的強(qiáng)大,04年兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它,10年就獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性,開(kāi)發(fā)出的一種新能源電池,石墨烯的概念自2004年問(wèn)世以來(lái)一直備受關(guān)注。以動(dòng)力電池領(lǐng)域?yàn)槔┦蔷哂辛己脩?yīng)用前景的鋰離子電池正負(fù)極材料。
但是,石墨烯作為電池是充當(dāng)什么樣的角色呢?目前有兩個(gè)方面,一個(gè)是充當(dāng)導(dǎo)電劑另一個(gè)是做電極嵌鋰材料;實(shí)際中開(kāi)始生產(chǎn)并聲稱使用石墨烯電池的只是在鋰電池的基礎(chǔ)上添加了石墨烯增強(qiáng)導(dǎo)電活躍性,所以從名詞上講目前所說(shuō)的石墨烯電池只是摻用了石墨烯的鋰電池或者鉛酸電池。而真正的全石墨烯型電池還在各大試驗(yàn)所里砸錢實(shí)驗(yàn)中。
而石墨烯的制作成本的確大大高于目前的鋰電、鉛酸電池的成本,即使研制出來(lái)到普及還有很長(zhǎng)的路要走。
那么,除了做電池石墨烯還有哪些應(yīng)用呢?
1.傳感器
利用石墨烯的二維結(jié)構(gòu),石墨烯化學(xué)探測(cè)器的靈敏度可以與單分子檢測(cè)的極限相比擬,石墨烯是電化學(xué)生物傳感器的理想材料,石墨烯制成的傳感器在醫(yī)學(xué)上檢測(cè)多巴胺、葡萄糖等的靈敏度將大大提高
2.顯示屏
因?yàn)槠渚哂械耐腹庑匝诱剐愿邔?dǎo)電性,不僅可以提高靈敏度,同時(shí)提高柔性。韓國(guó)三星公司和成均館大學(xué)的研究人員在一個(gè)63厘米寬的柔性透明玻璃纖維聚酯板上,制造出了一塊電視機(jī)大小的純石墨烯。他們表示,這是迄今為止“塊頭”最大的石墨烯塊。隨后,他們用該石墨烯塊制造出了一塊柔性觸摸屏。研究人員表示,從理論上來(lái)講,人們可以卷起智能手機(jī),然后像鉛筆一樣將其別在耳后。
3.石墨烯電加熱
在石墨烯發(fā)熱膜兩端電極通電的情況下,電熱膜中的碳分子在電阻中產(chǎn)生聲子、離子和電子,由產(chǎn)生的碳分子團(tuán)之間相互摩擦、碰撞(也稱布朗運(yùn)動(dòng))而產(chǎn)生熱能,熱能又通過(guò)控制波長(zhǎng)在5—14微米的遠(yuǎn)紅外線以平面方式均勻地輻射出來(lái),有效電熱能總轉(zhuǎn)換率達(dá)99%以上,同時(shí)加上特殊的石墨烯材料的超導(dǎo)性,保證發(fā)熱性能穩(wěn)定。烯牛石墨烯目前已經(jīng)初步研發(fā)出石墨烯的電熱鍍技術(shù),將石墨烯熱鍍到石英發(fā)熱管上,達(dá)到充分發(fā)熱的目的。