设为首页收藏本站

科技网

[信息] 石墨烯新一代蓄电池和氢吸附材料

[复制链接]
发表于 2011-6-28 17:38:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
对于石墨烯,现在正期待着通过与其他材料的混合使用,使多种元件,特别是能源相关元器件的性能实现飞跃性提高。具体的做法有,将石墨烯混合到锂离子充电电池的电极或者有机薄膜太阳能电池的半导体层中,以大幅提高性能。目前这些研究在海内外极为盛行。同时,石墨烯还是氢吸附材料的研究对象。

  通过混合石墨烯来提高性能这一想法的理论根据,其实并不明确。只是,许多研究人员看好石墨烯比表面积非常大这一点。具体来说,石墨烯比表面积为2600~2700m2/g,每1g单层石墨烯就相当于大约50m见方的薄片。通常对于电池等化学反应发生的表面积和半导体间接合面积越大,材料利用效率就越高的产品而言,没有理由不利用石墨烯这一特点。

  在p型和n型半导体材料接触面积的大小左右性能的有机薄膜太阳能电池领域,2010年已经有多项据称通过在半导体层中混合使用石墨烯从而大幅提高了转换效率的研究实例。

在快速充电领域大有前景?

  在锂离子充电电池领域,日本的住友电木、美国的国立研究所PNNL(Pacific Northwest National Laboratory)等,也纷纷在进行部分或全部电极材料中利用石墨烯的研究。特别是由于锂离子充电电池的负极在许多情况下采用了石墨,因此比较容易替换为石墨烯,这也是石墨烯备受关注的理由之一。

  在迄今为止的试制实例中,已有数个报告在不改变锂离子充电电池的大能量密度的前提下提高了输出密度。有预测称“手机的锂离子充电电池在几分钟内便可充满电”(向PNNL提供石墨烯的美国沃贝克材料公司(Vorbeck Materials))。

Graphene,GraFane,Graphane…

  除了采用纯石墨烯外,意在拥有控制带隙和导电率等其他特定功能而制作的石墨烯“亲戚”也在迅速增多。许多物质已经有了新名称。具体有使石墨烯氧化生成的“氧化石墨烯”、在石墨烯(Graphene)中添加氢使之变成像碳化氢一样的“Graphane”。添加了氟的“氟化石墨烯(Fluoro Graphene)”或“GraFane”目前已经被美国杜邦公司(Dupont)制成了氟化碳树脂“Teflon(特富龙)”的2维薄片。

  石墨烯的应用范围之广可以说是无法估量的。

发表于 2011-6-30 11:24:52 | 显示全部楼层
不知道国内在这方面的研究进展如何
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

辽公网安备 21100402204006号|科技网 ( 辽ICP备07501385号-1   

GMT+8, 2019-3-27 03:14

Powered by tech-domain X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表