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石墨烯電池 為新型電池注入強心針

作為電動汽車領域騰空而起的一匹黑馬,特斯拉近年在全球掀起一股純電動汽車狂潮,然而電池技術的限制緻其狂飙突進之路遭到阻礙。衆所周知,電池技術是電動汽車大力推廣和發展的最大門檻,而電動汽車電池産業正處于發展瓶頸期。目前來看,石墨烯電池的技術突破或能為電池産業乃至電動車産業帶來全新變革。

就其屬性來說,作為最薄、最堅硬、導電性最好且擁有強大靈活性的納米材料,石墨烯可廣泛應用于锂離子電池、超級電容器及太陽能電池等儲能産品中。石墨烯電池廣闊的産業化前景源于其結合了锂離子電池和超級電容電池的優點——功率密度比锂電池高100倍,能量儲存密度比傳統超級電容高30倍。

石墨烯電池尚未實現大規模商用,但科研領域已經有了很多嘗試與反饋:2011年,美國西北大學以石墨烯和矽為原料研發一款手機電池,号稱每次充電僅需15分鐘,便可讓手機運行一周;近期,美國科研機構利用锂離子可以在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出一種新電池,據悉,這種新電池可将充電時間進一步壓縮至一分鐘以内;特斯拉也正緻力于高性能石墨烯電池的研發,根據特斯拉CEO埃隆·馬斯克的表态,若将來研發成功,未來特斯拉電動車的續航裡程将達到800公裡,與目前續航能力相比實現翻倍增長,屆時特斯拉在電動車領域的優勢将更加明顯。

石墨烯材料高昂的成本是其難以産業化的重要成因。2011年,石墨烯在中國市場的價格近十倍于黃金,超過2000元/克,因此,對石墨烯電池而言,通過技術手段縮減成本至關重要。與很多國家相比,中國在石墨烯研究上有獨特優勢。首先,作為石墨烯生産原料的石墨在我國儲能豐富,價格低廉;其次,我國最新研究成果已基本攻克了石墨烯制造成本問題,理論上實現了5000元/克到3元/克的跨越,下一步要做的将是結合市場,向量産推進。

可以想見,石墨烯電池實現突破之日,将是包括電動車、手機、電腦等一切靠電力驅動設備變革之時,也必将為人類生活帶來翻天覆地的變化。

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