【石墨烯|什么是石墨烯电池，它将如何改变技术？】
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电池是我们最重要的日常技术的核心 。 您的手机、笔记本电脑 ， 以及最终的汽车和家 ， 都依赖于将能量储存在电池中 。 目前的电池技术很好 ， 但石墨烯电池可以解决它们的缺点 。
究竟什么是石墨烯？
您以前很有可能在媒体上听说过石墨烯 。 每隔几年 ， 就会有关于这种神奇材料将如何改变各种技术的令人窒息的预测 。 你可能不知道石墨烯就是碳 。 地球上的生命也是基于地球上极其丰富的元素 。
石墨烯是单原子厚的石墨晶格 ， 本质上是结晶碳 。 这听起来非常奇特 ， 但你可以用铅笔和一些胶带制作石墨烯薄片 。 不过 ， 这样做的诺贝尔奖已经颁发 。
石墨烯有几个特性 ， 使其成为未来技术的潜在组成部分非常令人兴奋 。 它具有高导热性和导电性 。 因此 ， 如果您想高效输送电力或热量 ， 这是一个很有前途的选择 。
石墨烯还表现出高水平的硬度和强度 。 它非常灵活和有弹性 。 它也是透明的 ， 可用于从阳光中发电 。
石墨烯难以量产
这一切听起来都很棒 ， 但有一个很大的障碍 。 尽管在实验室中制造石墨烯薄片或小薄片用于研究是微不足道的 ， 但事实证明大规模生产是困难的 。 如果不是因为可靠地大规模生产这种纳米材料的挑战 ， 它早就在产品中了 。
好消息是 ， 有几种有希望的大规模生产途径可以使石墨烯便宜到足以打入大众市场 。 现在可以以合理的数量制造注入石墨烯的纤维 。 石墨烯也可以使用溶剂生产 ， 尽管它们具有剧毒 。 研究人员一直在寻找更安全的溶剂 ， 这似乎也很有希望 。
石墨烯目前通常使用化学气相沉积制造 。 在此 ， 石墨烯在基底材料上形成一层 。 这样做的问题是石墨烯的缺陷率很高 。 使用液体（具有完全平坦的表面）作为基材的新研究可能会解决缺陷率问题 。 那么假设我们最终破解了石墨烯的大规模生产 ， 我们为什么要在电池中使用它呢？
锂离子电池存在石墨烯不会出现的问题
锂电池是消费电子产品中能量密度最高的电池 。 它们使智能手机、无人机和电动汽车等设备成为可能 。 但是 ， 锂 。 电池易挥发 ， 需要广泛的安全电路来保持稳定 。
它们也会随着每次充电而退化 ， 它们一次可以提供多少功率是有限的 ， 并且它们必须缓慢充电 ， 以免电池过热和爆炸 。
用石墨烯增强的电池可以解决或缓解许多这些问题 。 在当前的锂电池中添加石墨烯可以显着提高其容量 ， 帮助它们快速安全地充电 ， 并使它们在需要更换之前使用更长时间 。
固态电池没有液体电解质 。 这是位于电池两个端子之间的物质 ， 可以储存转化为电流的化学能 。 制造用于商业用途的大型实用固态电池仍然是一个持续的研究目标 ， 但石墨烯可能是使固态电池成为大众市场现实的合适候选者 。
在石墨烯固态电池中 ， 它与陶瓷或塑料混合 ， 以增加通常是非导电材料的导电性 。 例如 ， 科学家们创造了一种石墨烯陶瓷固态电池原型 ， 它可以作为具有挥发性液体电解质的锂离子电池的安全、快速充电替代品的蓝图 。
您可以购买的石墨烯电池（种类）
石墨烯电池听起来很棒 ， 就像科幻小说中的东西 。 好消息是 ， 您实际上不必等待即可体验石墨烯的好处 。 尽管固态石墨烯电池还需要几年的时间 ， 但石墨烯增强型锂电池已经上市 。
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