性能穩(wěn)定、安全高效的“超級(jí)電池”一直是人們追尋的夢(mèng)想。
日前,華為公司研究團(tuán)隊(duì)在鋰離子電池領(lǐng)域取得重大進(jìn)展,其首創(chuàng)的高溫長(zhǎng)壽命石墨烯基鋰離子電池,不僅耐高溫“折磨”,在使用壽命上也比普通鋰電池多了1倍。
俗話說(shuō)真金不怕火煉。被譽(yù)為“黑金”的石墨烯,是電池領(lǐng)域炙手可熱的“材料明星”。在《中國(guó)制造2025》中選擇的10大重點(diǎn)突破技術(shù)和戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)中,石墨烯材料是前沿新材料領(lǐng)域的四大重點(diǎn)之一。作為目前發(fā)現(xiàn)的厚度最薄、強(qiáng)度最高、導(dǎo)電性能最好的新型納米材料,石墨烯被稱為可改變21世紀(jì)的“神奇材料”,這一“新材料之王”也勢(shì)必會(huì)掀起電池領(lǐng)域的一場(chǎng)能源革命。
強(qiáng)勢(shì)登場(chǎng)的“材料明星”
“有一種物質(zhì),如同愛(ài)麗絲仙境一般神奇,那就是石墨烯。”
石墨烯就是從石墨材料中剝離出來(lái),由碳原子按照特殊結(jié)構(gòu)排列成的二維晶體。2004年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)首次成功從石墨中分離出石墨烯,時(shí)隔6年之后他們因此獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
提起石墨我們一定不陌生,最常用的鉛筆筆芯就是石墨與黏土的混合,而石墨烯的主要來(lái)源就是石墨。換個(gè)角度看,石墨烯只有單層原子厚度,鉛筆芯中的石墨就相當(dāng)于無(wú)數(shù)層石墨烯的堆放疊加。由于石墨烯如此之薄,使用了石墨烯的材料也將在“身材”上大幅度“瘦身”,未來(lái)由石墨烯制成的手機(jī)厚度可能薄到如同銀行卡一般。
石墨烯雖然“出身”平平,卻技驚四座。它不僅是迄今為止自然界最薄的材料,也是強(qiáng)度最高的材料,石墨烯的斷裂強(qiáng)度比最好的鋼材還要高出200倍。石墨烯的彈性驚人,可被無(wú)限拉伸和彎曲,抗壓能力、導(dǎo)熱和導(dǎo)電性也令它在諸多材料中嶄露頭角。
此外,石墨還具有儲(chǔ)備量大、物美價(jià)廉的突出優(yōu)勢(shì),我國(guó)的石墨礦儲(chǔ)量達(dá)到了世界總儲(chǔ)量的75%,為石墨烯的生產(chǎn)與應(yīng)用提供了豐富的來(lái)源。