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电池革命的关键 石墨烯到底是什么?

本文摘要:本文原作者是新华社。手机电池只需要几秒钟。 手机屏幕上的拉链可以倾斜吗?所有这些都可能成为可能,因为石墨烯,一种21世纪的神秘材料,是可用的。当今全球经济高速增长乏力,各国都在寻求科技和产业升级的新突破。 中国拥有丰富的石墨资源,也是R&D石墨烯研究和应用最活跃的国家之一,因此中国的科学家和行业专业人士一直关注着它。石墨烯到底有多神秘?会不会给生产生活领域带来颠覆性的变化?今天,让我们进入石墨烯,探索到底。

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本文原作者是新华社。手机电池只需要几秒钟。

手机屏幕上的拉链可以倾斜吗?所有这些都可能成为可能,因为石墨烯,一种21世纪的神秘材料,是可用的。当今全球经济高速增长乏力,各国都在寻求科技和产业升级的新突破。

中国拥有丰富的石墨资源,也是R&D石墨烯研究和应用最活跃的国家之一,因此中国的科学家和行业专业人士一直关注着它。石墨烯到底有多神秘?会不会给生产生活领域带来颠覆性的变化?今天,让我们进入石墨烯,探索到底。

石墨烯:神秘新材料的发现者之一,2010年诺贝尔物理学奖获得者安德烈海姆说:石墨烯对很多人来说就像《爱丽丝梦游仙境》,非常神秘。这种神秘的物质是什么?石墨烯,其实是指由石墨材料挤压而成,由碳原子组成,只有一个原子厚度的二维晶体。铅笔芯用的石墨相当于无数层石墨烯。

它是迄今为止自然界中最厚、强度最低的材料。可以无限剪切,倾斜到一个相当大的角度而不脱落,可以抗高压。

最近受传教士邀请参加会议的Andreheim表示,石墨烯还具有非凡的导热性和导电性。石墨烯电导率低,化学结构稳定,是移动电池和电源的理想电极材料。中国科学院院士、中国科学院冶金研究所研究员程慧清回应称,石墨烯可以进一步与电子元器件、电子设备结合,增强其他蓄电设备的蓄电率。

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石墨烯的另一个奇特之处是,所有气体和液体都无法穿透零穿透。这也使得石墨烯产品具有了粘针溅水的能力。

当船体涂上石墨烯后,海水中的重金属离子无法突破这层膜而使船体生锈。青岛赛瑞达电子设备有限公司董事长宋拒绝接受记者专访。

比那要让人惊讶的多。石墨烯具有很强的吸附性,科学家们正在研究将其用作脱盐和污水处理的过滤装置;它几乎是半透明的,具有优异的透光性,因此适合作为半透明电子产品的原料。

石墨烯作为一种从实验室进入人们生活的新材料,未来将有很大的市场需求。比如石墨烯这种新型纳米材料的应用,在危险的化学火灾中是不会被水破坏的,但是用石墨烯薄膜打一下就可以了。

对于石墨烯材料,未来手机可能和酒店房卡一样厚。清华大学经济管理学院教授韦杰说,当他了解到十三五规划提案提到新材料产业时。日前在青岛召开的2015中国国际石墨烯创意大会上,石墨烯理疗、防寒产品、LED用低电导率石墨烯复合材料、石墨烯防弹背心材料、石墨烯电热服等20余种石墨烯产品。

已经开始发售了。利用石墨烯的特性,开发了一种新型防弹背心。

防弹背心插片仅用17 mm就能超过甚至达到传统产品的防弹背心效果,重量可减轻20%。青岛高华摩恩科技有限公司董事长石坚表示,这款防弹背心已经和三家公司签约。尽管如此,智能手机的续航能力一直仅次于短板。宋告诉记者,他们开发的新型石墨烯锂电子电池的电池时间大大缩短,手机可以在几分钟内完成电池。

不久前,华为宣布与英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究所合作,研究如何将石墨烯领域的突破性成果应用于消费电子产品和移动通信设备。可以预计,手机从功能机向智能机转型后,将再次经历一场新的革命。石墨烯的特性将使显示器在未来超薄超轻,构建可卷曲的柔性显示器。

目前,被业界称为东方碳谷的江苏常州,已经享有石墨烯产业技术研发和企业产卵的服务平台;中科院重庆绿色智能技术研究所也成功制作了15寸单层石墨烯手机显示器;石墨烯技术已经应用于高铁内饰材料中的石墨烯,正在悄然影响生产生活等领域。石墨烯时代的到来还需要一段时间。

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工业和信息化部原材料工业司司长周长义表示,近年来,结构材料和石墨烯等前沿新材料得到了快速构建和发展。目前这些材料总量较小,但其发展减缓了原材料行业关键材料的转型升级。截至目前,中国石墨矿储量占世界总储量的75%,产量占世界总产量的70%左右,不具备发展石墨烯产业的资源基础。

到目前为止,国内石墨烯企业多达100家,分别在常州、无锡、青岛、深圳形成产业集群。然而,许多研究人员认为,石墨烯作为一种新材料,前景广阔,走向市场的道路是曲折的。

第一个困难是受物质生产的限制。中国科学院院士、北京大学教授刘忠范表示,为了将石墨烯商业化,有必要生产低成本、高质量的石墨烯产品。但是这种石墨烯不容易申请专利。

还有很多技术上的挑战,不是批量简化或者大规模生产就能克服的。中国科学院山西煤炭化学研究所副研究员、石墨烯研究小组成员关晨成萌认为,中国石墨烯产业发展不存在生产成本低、产品质量有待提高、上下游对话过多等问题。在接受记者专访时,也发现目前国内石墨烯市场虽然火爆,但鱼龙混杂,部分企业甚至需要将石墨作为石墨烯进行宣传和销售。目前石墨烯行业缺乏国家标准、行业标准和企业标准。

石墨烯的质量、制备工艺、测试设备和方法没有科学统一的意见。石坚说。

专家指出,石墨烯行业必须防止当年纳米技术的热潮,必须创造性地布局整个资源,形成单体效应。


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