石墨烯薄片。來源:莫納什大學(xué)
中國儲能網(wǎng)訊:結(jié)合兩種普通材料石墨和水,制成能量存儲系統(tǒng),性能可媲美鋰離子電池,但充電只需幾秒鐘,并有幾乎無限期的使用壽命。
李旦(Dan Li)博士是莫納什大學(xué)(Monash University)材料工程系的,他和他的研究小組一直致力于研究石墨烯材料,這種材料可以奠定基礎(chǔ),以制備下一代超快能量存儲系統(tǒng)。
李旦博士說:“一旦我們可以適當(dāng)?shù)夭倏v這種材料,舉個例子說,你的iPhone就可以在幾秒鐘充好電,甚至可能更快。”
石墨烯產(chǎn)生于裂解的石墨,是一種便宜的現(xiàn)成材料,鉛筆中常用,可以裂解為單原子厚的層。在這種形態(tài)下,它具有顯著的特點。
石墨烯是強硬的,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,是優(yōu)良的電導(dǎo)體,更重要的是,具有極高比的表面積。
李博士說,這些特質(zhì)使石墨極其適合儲能應(yīng)用。
“石墨烯沒有被隨處使用,原因是,這些非常薄的片,在堆疊時,會立即結(jié)合在一起,重新形成石墨。石墨烯重新堆疊時,多數(shù)的表面積會喪失,它的性能就不再象石墨烯了。”
現(xiàn)在,李博士和他的團隊發(fā)現(xiàn):要保持分離的石墨烯薄片的顯著特性,關(guān)鍵是水。保持石墨烯濕潤,處于凝膠狀態(tài),可在各層間形成排斥力,防止重新堆疊,使它可以進行現(xiàn)實世界的應(yīng)用。
“這項技術(shù)是非常簡單,很容易擴大規(guī)模。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)時,我們認為這是令人難以置信的。李博士說:“我們采取兩種基本的、廉價的材料,就是水和石墨,制成的這種新納米材料,具有驚人的屬性。”
在用于能源設(shè)備時,石墨凝膠性能顯著優(yōu)于當(dāng)前碳為基礎(chǔ)的技術(shù),無論在充電量和充電速度方面都是這樣。
李博士說,開發(fā)這種新納米技術(shù)的好處,超出了消費電子產(chǎn)品范圍。
“高速、可靠和低成本的能源存儲系統(tǒng)是個關(guān)鍵,會影響未來可再生電力的生存能力。這些系統(tǒng)還是大規(guī)模采用電動車輛的關(guān)鍵。
“石墨烯凝膠表明也有望用于水凈化膜、生物醫(yī)學(xué)設(shè)備和傳感器。”