石墨烯電池是什麼

石墨烯電池是一種電池，由美國俄亥俄州的Nanotek儀器公司利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性開發而來。新型石墨烯電池實驗階段的成功，無疑將成爲電池產業的一個新的發展點。電池技術是電動汽車大力推廣和發展的最大門檻，而電池產業正處於鉛酸電池和傳統鋰電池發展均遇瓶頸的階段，石墨烯儲能設備的研製成功後，若能批量生產，則將爲電池產業乃至電動車產業帶來新的變革。

石墨烯電池容量影響：

從微觀的角度看蓄電池的充放電過程，實際上是一個陽離子在電極中“鑲嵌”和“脫離”的過程。所以，如果電極材料中的孔洞越多，則這個過程進行的越迅速。在宏觀的角度看則表現爲蓄電池充放電的速度越快。

石墨烯的微觀構造，是一個由碳原子所組成的網狀結構。因爲具有極限的薄度(只有一層原子的厚度)，所以陽離子的移動所受限制很小。同時正因爲具有網狀結構，由石墨烯所製成的電極材料也擁有充分的孔洞。

從這個方面看，石墨烯無疑是一種非常理想的電極材料。

位於美國紐約州的倫斯勒理工學院(RPI，Rensselaer Polytechnic Institute)的研究者的研究表明：使用石墨烯作爲電池的陽極材料，其充放電速度將超過鋰離子蓄電池的10倍。

石墨烯電池應用

隨着批量化生產以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產業化應用步伐正在加快，基於已有的研究成果，最先實現商業化應用的領域可能會是移動設備、航空航天、新能源電池領域。

消費電子展上可彎曲屏幕備受矚目，成爲未來移動設備顯示屏的發展趨勢。柔性顯示未來市場廣闊，作爲基礎材料的石墨烯前景也被看好。有數據顯示2013年全球對手機觸摸屏的需求量大概在9.65億片。到2015年，平板電腦對大尺寸觸摸屏的需求也將達到2.3億片，爲石墨烯的應用提供了廣闊的市場。韓國三星公司的研究人員也已製造出由多層石墨烯等材料組成的透明可彎曲顯示屏，相信大規模商用指日可待。

另一方面，新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要領域。之前美國麻省理工學院已成功研製出表面附有石墨烯納米圖層的柔性光伏電池板，可極大降低製造透明可變形太陽能電池的成本，這種電池有可能在夜視鏡、相機等小型數碼設備中應用。另外，石墨烯超級電池的成功研發，也解決了新能源汽車電池的容量不足以及充電時間長的問題，極大加速了新能源電池產業的發展。這一系列的研究成果爲石墨烯在新能源電池行業的應用鋪就了道路。

由於高導電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍工領域的應用優勢也是極爲突出的。前不久美國NASA開發出應用於航天領域的石墨烯傳感器，就能很好的對地球高空大氣層的微量元素、航天器上的結構性缺陷等進行檢測。而石墨烯在超輕型飛機材料等潛在應用上也將發揮更重要的作用。