最新的研究指出,结合石墨和水这两种普通的材料,可以制造出和锂电池平分秋色的能量储存系统,更令人惊奇的是,它能在几秒内完成充电,且具有无限期的使用寿命。
石墨烯:未来能量储存的基础
据PhysOrg.com网站报导,澳大利亚蒙那许大学(Monash University)材料工程系李旦(Dan Li,音译)博士和他的研究团队,致力于研究被称为石墨烯(graphene)的材质,以作为下一代超高速能量储存系统的基础。
石墨是一种便宜且容易取得的材料,常用在铅笔中,而石墨烯便是将石墨破坏后,所形成的一层原子厚度的结构。石墨烯质地坚硬,化学性质也稳定,是优良的导电体,且最重要的是,它具有极大的表面积。这些特性使得石墨烯相当适合作为能源储存的材料。
李旦特别指出石墨烯和石墨的不同结构特性,他说:“石墨烯之所以未被广泛应用,主要是因为石墨烯非常薄,一旦堆积成大型的结构,便立即键结在一块,又变成石墨。当石墨烯重新堆积,便丧失了大部分的表面积,不再具有石墨烯的特性。”
李旦特别强调说:“一旦能够正确地运用这种材料,像iPhone之类的手机,便可能在几秒钟内充完电,甚至更快。”
水是关键因素
李旦和他的团队已经发现了克服石墨烯堆叠的关键技术,那就是水。保持石墨烯的潮湿,也就是将其控制成凝胶的形式,碳原子层之间就会产生排斥力,防止它重新堆叠成石墨,而石墨烯的形式,将更有机会开发成商品,应用到真实生活之中。
据了解,这项技术相当简单,能轻易地大规模运用。只需运用水和石墨这两种基本且又廉价的材料,就可以制造出具惊人特性的新奈米材料。
石墨烯蓄电与充电能力优异
据研究团队的分析,快速、可靠和具有成本效益的能源储存系统,是未来再生能源发电能够储存、且取代现有能源的重大关键技术。这些电力储存系统,也将是大量使用电动车的重要条件。
石墨烯凝胶应用在能源储存的装置,远远胜过当前以碳为主的技术,除了储存的电能较大外,充电的速度也快很多,而且可以应用在消费性电子产品上。
此外,石墨烯凝胶也为净水薄膜、生物医学设备和感应器等不同产业,带来新的曙光。
石墨可替代锂电池 数秒内充电完毕
责任编辑: 刘诗雨 来源:大纪元 转载请注明作者、出处並保持完整。
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