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1.1秒充满电!浙江大学用石墨烯研制出超级电池

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钱塘数据
发布2018-07-27 18:18:41
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发布2018-07-27 18:18:41
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文章被收录于专栏:钱塘大数据

“充电五分钟,通话两小时”相信大家对这句广告语已经熟记于心,很多人把这当做商家的自卖自夸,然而科技的力量总是能把不可能变成现实。

近日,浙江大学高分子科学与工程学系某团队研制出的新型铝-石墨烯电池。这种电池未来如果用到手机上,充电5秒钟通话2小时是完全可能的,相关论文12月15日发表于ScienceAdvances。

这种新型铝-石墨烯电池可以在零下40摄氏度到120摄氏度的环境中工作,可谓既耐高温,又抗严寒。而且在零下30摄氏度的环境中,这种新型电池能实现1000次充放电性能不减,而在100摄氏度的环境中,它能实现4.5万次稳定循环。如果智能手机用上这种电池,每天哪怕充电10次,也能用上近70年。

铝-石墨烯电池

这种新型电池是柔性的,将它弯折一万次后,容量完全保持;而且,即使电芯暴露于火焰中也不会起火或爆炸。研发团队表示,“电池的性能,关键取决于电子和离子在正极和负极之间‘奔跑’的状态。”该石墨烯电池正极材料采用“三高三连续”设计原则,让尽可能多的电子和离子畅通地奔跑,或者快速‘归位’。

“三高”指微观结构的高质量、高取向、高孔道率;“三连续”指宏观结构上有连续的导电网络、连续的离子传输通道和连续的离子嵌层通道。

那么石墨烯究竟是什么东西呢?

2004年,英国曼彻斯特大学两位科学家首次在实验室,从石墨上分离出一层晶体物质,它就是石墨烯。石墨烯几近透明,却异常柔韧,是目前人类发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的材料。

浙江大学高分子科学与工程学系高超团队正是利用了石墨烯的这些特性制成了铝-石墨烯电池 。

经测试,它在25万次充放电循环后仍能保持91%的容量;同时其倍率性能优异,快速充电可1.1秒内充满电。

1.1秒啊!

只要你眼睛眨一下,手机就充好了!

一起来看看视频介绍吧——

视频内容

不仅如此,这种电池还有很多牛掰的特点:

抗冷热:在零下30摄氏度的环境中,它能实现1000次充放电性能不减,而在100摄氏度的环境中,它能实现4.5万次稳定循环。

经折腾:将它弯折一万次后,容量完全保持;即使电芯暴露于火焰中也不会起火或爆炸。

寿命长:哪怕每天充电10次,也能用上近70年!

石墨烯为什么那么神奇?

在塑料里掺入百分之一的石墨烯,就能使塑料具备良好的导电性;加入千分之一的石墨烯,能使塑料的抗热性能提高30摄氏度。科研人员还发现,细菌的细胞在石墨烯上无法生长,而人类的细胞则可以正常生长。

如果用石墨烯制作电容装置,它的充放电速度是锂电池100倍——1000倍!

很多人抱怨智能手机用不多久就得一天充几次电,但现在传统的手机电池即将被石墨烯淘汰!

在信号感应方面,据新加坡一个科研团队展示的科研成果,石墨烯感光元件的性能比传统传感器强1000倍!

在信号传输方面,石墨稀的电子传输速度极快,它制造的处理器频率有望达到1THz以上,是目前硅芯片的100到1000倍。

在承受性方面,石墨烯可承受1 亿~2 亿A/cm2 的电流密度,这是铜耐受量的100 倍左右。

放眼未来,互联网正在升级到物联网,无论是5G还是智能时代,未来一定是万物互联的。这就对智能设备材料的性能、传感性、敏感度都提出了更高的要求,目前来看石墨烯已经做好了充分的准备,是最好的基础材料,石墨烯才是万物互联的基石!

因此石墨烯被称为“黑金”,对于未来的超级计算机来说,石墨烯也有可能成为材料备选,科学家预言石墨烯将改变人类的21世纪。

中国在石墨烯方面优势巨大,世界石墨的70%在中国。在2017年3月时,中国石墨烯的专利总数已占全世界的56%,排名第一,后面才是韩国、美国、日本!

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原始发表:2018-04-28,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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