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英国开发出一种快速量产的新技术,中国专家成功研制产业前景广阔的石墨烯电池,工信部、发改委和科技部等三部委发布《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》……连日来,石墨烯概念引起广泛关注。实际上,石墨烯不仅具有广阔的产业应用前景,在未来战场上也必将带来颠覆性的变革。
有学者曾说:“19世纪是铁器的时代,20世纪是硅的时代,21世纪是碳的时代。”而石墨烯更是碳时代的代表性材料。石墨烯是一种只有一个原子厚度的呈六角形蜂巢晶格(苯环)的二维碳膜。它从石墨中而来,把石墨片剥成单层形成只有一个碳原子厚度的单层结构,就形成了石墨烯。尽管石墨烯还未投入大规模的产品生产阶段,但其展现出的性能优势使得人们对其在未来战场上的应用前景充满期待。
“削铅笔芯”的启示
由于石墨晶体中层与层之间的间隔较大,且以范德华力相结合,层状结构相对松弛,而石墨烯中碳原子之间柔韧性较大,因此,将石墨层层剥离,并最终得到性能优异的单层石墨烯成为几个世纪来科学界的反复尝试。但是,石墨烯制备却并非易事。举例而言,一支普通的铅笔芯大约由300万层的石墨烯所迭加而成,科学家们尝试了很多种办法试图将石墨烯剥离,但均以失败告终。直至2004年,英国曼彻斯特大学的安德烈˙K˙海姆与他的同事从“削铅笔芯”得到灵感,偶然中发现了一种简单易行的新方法——微机械剥离法:将石墨薄片粘贴在约15-16cm长的塑料胶带上,然后将胶带折叠过来,粘在薄片的另一面上,将石墨薄片夹在中间,并将胶带和石墨薄片分开,以此将石墨薄片平稳地分成两片,厚度减为原来的1/2。此后,将上述步骤重复10次,不断分割上次得到的薄片,并最终得到单层的石墨烯。2010年10月5日,安德烈˙K˙海姆和康斯坦丁˙诺沃肖洛夫因在石墨烯材料方面的卓越研究而获得诺贝尔物理学奖。
除了微机械剥离法,如今还出现了其他有关石墨烯剥离的新方法,如外延生长法、氧化石墨还原法等等。
“神奇材料”的特性
石墨烯以其优于其他材料的特性必将在军事领域大显身手。
一是材质坚硬。石墨烯的厚度为0.34纳米,比表面积约为2630平方米/克,为已发现的最薄的材料,但其强度却达到180吉帕(约为普钢钢材的100倍),是人类已知强度最高的物质。哥伦比亚大学的物理学家用金刚石制成的探针测试石墨烯的承受能力,在被实验的石墨烯样品微粒开始碎裂前,每100纳米距离上的石墨烯可承受的最大压力达到2.9微牛左右。这意味着如果用石墨烯制成包装袋,那么它将能承受大约两吨重的物品。石墨烯兼具轻薄而坚硬的材料特性可以使得其在军队轻型运输装备、防御型武器装备的材料生产中发挥出巨大的潜力。
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快充伤电池,慢充等不起,私人充电桩难进小区,公共充电桩严重不足等问题,严重制约了电动汽车的普及。也因此,续航里程成为平价一款电动汽车质量好坏的重要指标,电动汽车企业的1000公里梦想追了一年又一年,固态电池、石墨烯等新型动力电池技术,备受行业的瞩目和期待,多年来,电动汽车企业们前赴后
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上周五(1月15日)尾盘,广汽集团“石墨烯电池”9月量产的消息引爆市场。当天,A/H两地市场的广汽,A股涨停收盘,港股则收涨19.5%,成交额分别达到10亿和37亿元。(来源:微信公众号锦缎;ID:jinduan006;作者:九监)不过市场里弥漫的乐观情绪甚至未持续过24小时。隔天举行的中国电动车百人会论坛上
石墨烯电池要想真正实现量产,还要克服成本、技术等困难。电池技术总是在不断在向前发展,继比亚迪的刀片电池之后,广汽集团带来了石墨烯电池。难道电动车充电速度堪比加油的目标就要实现了?12月15日,广汽集团在互动平台表示,目前公司石墨烯电池研发工作在持续进行中,预计今年底将此项技术推向实车
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记者从中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心获悉,该中心先进炭材料研究部科研人员首次制备出以肖特基结作为发射结的垂直结构晶体管“硅—石墨烯—锗晶体管”,成功将储能材料石墨烯基区晶体管的延迟时间缩短了1000倍以上,并将其截止频率由兆赫兹(MHz)提升至吉赫兹(GHz)领域,未来将有望
事实上,石墨烯行业上市公司业绩表现同样出色,成为当前场内主流资金追捧的重要推动力。近期,石墨烯行业利好信息集中释放,引发资本市场的广泛关注。据人民网消息,从中国高科技产业化研究会7月16日在北京举行的科技成果评价会上获悉,中国石墨烯包覆改性锂离子电池正、负极材料技术获得重大突破。经
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提起石墨烯,最出名的大概就是2010年两位科学家凭借对石墨烯的深入研究,分享诺贝尔物理学奖。复旦大学近日传出消息,该校与新加坡国立大学研究人员合作研发,寻找到全新的石墨烯高效率制备,这一技术核心将非常容易ldquo;放大rdquo;到产业。与传统的发表论文、企业合作路径不同,课题组完全反着来mdas
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近日,来自日本和台湾的研究人员创建了一种新的CVD方法,使用稀甲烷蒸气源和熔融镓催化剂在低至50deg;C的温度下生长石墨烯。该研究是低温石墨烯合成技术的重大进展,研究人员首次将石墨烯直接生长到塑料基材上,并且未来可将石墨烯整合到各种电子设备中。众所周知,CVD法是目前制备高质量单层大面积石
最近,位于嘉定工业区的上海新池能源科技有限公司,与中科院上海微系统所共建的石墨烯联合实验室传出了一项重大的好消息,经过数年的产学研联合攻关,石墨烯有望真正从实验室走出,走向市场实际应用。科技成果到产业化的最后一公里通常是充满了艰难险阻,有的因为无法握准前沿科技的正确发展发向而偏离
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