石墨烯薄片。來(lái)源:莫納什大學(xué)
中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:結(jié)合兩種普通材料石墨和水,制成能量存儲(chǔ)系統(tǒng),性能可媲美鋰離子電池,但充電只需幾秒鐘,并有幾乎無(wú)限期的使用壽命。
李旦(Dan Li)博士是莫納什大學(xué)(Monash University)材料工程系的,他和他的研究小組一直致力于研究石墨烯材料,這種材料可以奠定基礎(chǔ),以制備下一代超快能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。
李旦博士說(shuō):“一旦我們可以適當(dāng)?shù)夭倏v這種材料,舉個(gè)例子說(shuō),你的iPhone就可以在幾秒鐘充好電,甚至可能更快。”
石墨烯產(chǎn)生于裂解的石墨,是一種便宜的現(xiàn)成材料,鉛筆中常用,可以裂解為單原子厚的層。在這種形態(tài)下,它具有顯著的特點(diǎn)。
石墨烯是強(qiáng)硬的,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,是優(yōu)良的電導(dǎo)體,更重要的是,具有極高比的表面積。
李博士說(shuō),這些特質(zhì)使石墨極其適合儲(chǔ)能應(yīng)用。
“石墨烯沒(méi)有被隨處使用,原因是,這些非常薄的片,在堆疊時(shí),會(huì)立即結(jié)合在一起,重新形成石墨。石墨烯重新堆疊時(shí),多數(shù)的表面積會(huì)喪失,它的性能就不再象石墨烯了。”
現(xiàn)在,李博士和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn):要保持分離的石墨烯薄片的顯著特性,關(guān)鍵是水。保持石墨烯濕潤(rùn),處于凝膠狀態(tài),可在各層間形成排斥力,防止重新堆疊,使它可以進(jìn)行現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用。
“這項(xiàng)技術(shù)是非常簡(jiǎn)單,很容易擴(kuò)大規(guī)模。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)時(shí),我們認(rèn)為這是令人難以置信的。李博士說(shuō):“我們采取兩種基本的、廉價(jià)的材料,就是水和石墨,制成的這種新納米材料,具有驚人的屬性。”
在用于能源設(shè)備時(shí),石墨凝膠性能顯著優(yōu)于當(dāng)前碳為基礎(chǔ)的技術(shù),無(wú)論在充電量和充電速度方面都是這樣。
李博士說(shuō),開(kāi)發(fā)這種新納米技術(shù)的好處,超出了消費(fèi)電子產(chǎn)品范圍。
“高速、可靠和低成本的能源存儲(chǔ)系統(tǒng)是個(gè)關(guān)鍵,會(huì)影響未來(lái)可再生電力的生存能力。這些系統(tǒng)還是大規(guī)模采用電動(dòng)車輛的關(guān)鍵。
“石墨烯凝膠表明也有望用于水凈化膜、生物醫(yī)學(xué)設(shè)備和傳感器。”