匪夷所思的石墨烯：有望续写摩尔定律的神奇之“碳”

2013-08-20 00:03

　　石墨烯超级电容器：能量密度高充放电速度快

　　我们来看看下面这几条短讯，看石墨烯是如何在电池研究中大显身手的：

　　据报道，澳大利亚科学家用石墨烯制造出了一种更致密的超级电容，其使用寿命可与传统电池相媲美，且能量密度为现有超级电容的12倍，可广泛应用于可再生能源存储、便携式电子设备以及电动汽车等领域。

　　美国研究人员近日公布了他们研制的一种新型电池，这种电池能在几秒内给手机，甚至是汽车充满电。这种名叫微型石墨烯超级电容器的装置的充电或者是放电速度比常规电池快100倍到1000倍。这种利用单原子层碳制成的电池很容易生产，也很容易与电子产品结合到一起，甚至有可能促使更小的手机诞生。

　　由于石墨烯的稳定和惰性结构，在不损害电气和结构属性的前提下直接在原始石墨烯表面上形成半导体纳米结构一直是一个挑战。美国麻省理工学院（MIT）研究人员采用了聚合物涂层来改变其性能，在表面覆盖一层氧化锌纳米线，然后覆盖一层光感材料（铅硫化物量子点），研发出一种基于涂覆一层纳米线的石墨烯薄片的新型太阳能电池。

　　研究认为，基于石墨烯的电池与基于铟锡氧化物的电池在效率上具有可比性，总的转换效率是4.2%，这比普通硅基电池效率要低，但对专门应用领域仍具竞争力。这种电池可安装在窗户、屋顶或其他表面，具有成本低、透光性好、可以弯曲、质量轻、机械强度和化学鲁棒性强等优势。而且，这种电池完全可以在低于175℃下使用，而硅基太阳能电池则需要更高的温度。