石墨烯電池的應(yīng)用

在消費(fèi)電子展上，鋸齒形屏幕引起了人們的關(guān)注，并成為未來(lái)移動(dòng)設(shè)備顯示屏的發(fā)展趨勢(shì)。未來(lái)是廣闊而靈活的，石墨烯作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也是有前途的。數(shù)據(jù)顯示，2013年全球?qū)σ苿?dòng)觸摸屏的需求約為9.65億塊。到2015年，平板電腦對(duì)大型觸摸屏的需求將達(dá)到2.3億，為石墨烯應(yīng)用供應(yīng)了廣闊的市場(chǎng)。韓國(guó)三星公司的研究人員也制造了一種調(diào)色的柔性顯示屏，這種顯示屏由多層石墨烯等材料制成，他們相信這種顯示屏很快就會(huì)投入商用。

另一方面，新能源電池也是最早將石墨烯用于商業(yè)用途的最重要領(lǐng)域之一。在此之前，麻省理工學(xué)院(MIT)已經(jīng)成功地開(kāi)發(fā)出了外面帶有石墨烯納米層的柔性光伏板，這將大大降低制造透明和可變形太陽(yáng)能電池的成本，這種電池可用于小型數(shù)字設(shè)備，如夜視鏡和照相機(jī)。此外，石墨烯超級(jí)電池的成功研制也解決了新能源汽車(chē)電池容量不足、充電時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，極大地促進(jìn)了新能源電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這一系列的研究為石墨烯在新能源電池行業(yè)的應(yīng)用鋪平了道路。

石墨烯具有高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、超輕和光等特性，在特種航天和特種領(lǐng)域也具有突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。不久前，NASA宣布石墨烯傳感器在太空領(lǐng)域的應(yīng)用，可用于探測(cè)地球上層大氣中的微量元素和航天器上的結(jié)構(gòu)缺陷。石墨烯還將在超輕型飛機(jī)數(shù)據(jù)等潛在應(yīng)用中發(fā)揮更重要的用途。

電動(dòng)汽車(chē)的未來(lái)?

我國(guó)新能源汽車(chē)已執(zhí)行五年，但效果并不理想。

業(yè)務(wù)困難的重要原因是使用速度:第一，距離低，客戶普遍存在距離焦慮;第二，充電設(shè)施不完善，充電不方便，影響使用。

在傳統(tǒng)的解決方法中，汽車(chē)公司采用第一個(gè)混合模式來(lái)緩解距離焦慮。用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇油或電。另一方面，國(guó)家鼓勵(lì)大規(guī)模建設(shè)充電站和充電樁，以緩解充電困難。

石墨烯超級(jí)電池的出現(xiàn)可能會(huì)徹底改變當(dāng)前的充電問(wèn)題。距離呈指數(shù)上升，長(zhǎng)途旅行的焦慮可能完全被打破。例如，西班牙超級(jí)電池的續(xù)航里程為1000公里，幾乎與從北京到上海的直線距離相當(dāng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了一輛加滿汽油的傳統(tǒng)汽車(chē)的續(xù)航能力。

石墨烯充電速度的提高可以縮短充電時(shí)間，在微觀層面上可以大規(guī)模減少充電站和充電樁的需求。以全球領(lǐng)先的特斯拉(tesla)ModelS85為例，它通過(guò)一個(gè)高性能的超級(jí)充電站充電要80分鐘，車(chē)主們?nèi)匀缓茈y充電。

如今，石墨烯已被用于新能源汽車(chē)電池的生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)外大量實(shí)驗(yàn)證明，由于石墨烯獨(dú)特的物理性質(zhì)，電子在石墨烯數(shù)據(jù)表面的移動(dòng)速度更快，與銅離子的結(jié)合速度更快。換句話說(shuō)，電池的充電速度可以大大提高。根據(jù)紐約州倫斯勒理工學(xué)院(rensselaerinstituteoftechnology)的研究，石墨烯電池的充放電速度比鋰離子電池快10倍。

如今，油電混合動(dòng)力車(chē)被認(rèn)為是市場(chǎng)上從汽油動(dòng)力汽車(chē)向電動(dòng)汽車(chē)過(guò)渡的最佳產(chǎn)品，而這一過(guò)渡可能要15到20年的時(shí)間。

一旦超級(jí)電池大規(guī)模應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)，將對(duì)整個(gè)行業(yè)出現(xiàn)顛覆性影響。一些百年老字號(hào)的汽車(chē)公司可能不具備這種技能，因此會(huì)走向衰落，而一些成立僅10年或20年的汽車(chē)公司可能會(huì)因?yàn)樾碌臄?shù)據(jù)技能而成為新的巨頭。