敲開應用之門 解讀石墨烯動力電池的續(xù)航能力與應用意義

　　 一種新的“黑科技”就是石墨烯技術，現(xiàn)已橫空出世。據(jù)報道，利用石墨烯聚合材料生產(chǎn)出來的汽車電池，有望達到這樣驚人的效果：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(xiàn)突破。

　　據(jù)法國媒體消息，西班牙Graphenano公司（一家以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)石墨烯的公司）同西班牙科爾瓦多大學合作研究出首例石墨烯聚合材料電池，其儲電量是目前市場最好產(chǎn)品的三倍，用這種電池提供電力的電動車最多能行駛1000公里，而其充電時間不到8分鐘。

　　石墨烯電池慨念

　　石墨烯是世界上最薄、最硬的材料，于2004年問世，其發(fā)現(xiàn)者英國曼徹斯特大學安德烈-海姆教授于2010年獲得諾貝爾物理學獎。

　　石墨烯電池，利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。

　　石墨烯電池的原理

　　石墨烯電池利用環(huán)境熱量自行充電的試驗。

　　石墨烯電池在飽和氯化銅溶液中，時間（小時、天數(shù)）和產(chǎn)生電壓的關系。

　　實驗制成電路其中包含LED，用電線連接到帶狀石墨烯。他們只是把石墨烯放在氯化銅（copperchloride）溶液中，進行觀察。LED燈亮了。實際上，他們需要6個石墨烯電路，形成串聯(lián)，這樣就可產(chǎn)生所需的2V，使LED燈發(fā)亮，就可以得到這個圖片。

　　徐子涵和同事說，這里發(fā)生情況就是銅離子具有雙重正電荷，穿過溶液的速度約每秒300米，因為溶液在室溫下的熱能量。當離子猛烈撞入石墨烯帶時，碰撞會產(chǎn)生足夠的能量，使不在原位的電子離開石墨烯。電子有兩種選擇：可以離開石墨烯帶，和銅離子結合，也可以穿過石墨烯，進入電路。

　　原來，流動的電子在石墨烯中更快，超過它穿過溶液的速度，所以電子自然會選擇路徑，穿過電路。正是這一點點亮了LED燈“釋放的電子更傾向于穿過石墨烯表面，而不是進入電解液。設備就是這樣產(chǎn)生電壓的，”徐子涵說。

　　因此，這個裝置產(chǎn)生的能量來自周圍環(huán)境的熱量。他們可以提高電流，只需加熱溶液，也可用超聲波加快銅離子。只依靠周圍熱量，就可以使他們的石墨烯電池持續(xù)運行20天。但是，還有一個重要的問號。另一個假設是某種化學反應產(chǎn)生電流，就像普通的電池。

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