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石墨烯是未来超能材料黑磷影响其地位

石墨烯是未来“超能材料” 黑磷影响其地位?

【中国机械网】讯

随着产业技术的开发,高新材料成为智能化建设的需要。目前,石墨烯技术还没有得到充分利用,量产石墨烯产品也是极为少数。但黑磷的出现,或影响石墨烯的应用前景。

自石墨烯被发现以来,研究开发人员便一直努力开发这种集多种优异性能于一体的“神奇材料”的商业用途,如应用在西安癫痫病医院哪家好电子器件领域,制造锂电池、超级电容器,制造可弯曲触摸屏等。

我国在石墨烯产业化方面与国际同步且发展迅速,目前多个省市在建设石墨烯产业技术园,促进了创新资源优化组合和创新产业化进程。其中江苏、四川等省份颇为上心,纷纷成立各类型的碳材料科技园区或大力扶持行业龙头企业进行发展。

当前,新能源汽车发展热潮之下,电池成了新能源汽车发展的关键,而石墨烯材料的出现为新郑州军海脑科医院能源汽车电池带来了曙光。

石墨烯“超能电池”将实现量产

如果一辆电动汽车只需花8分钟充一次电就能行驶上千公里,人们还需要排放尾气污染的传统汽车吗?目前电动汽车离这个目标还差得很远,但如果一种被称为“超级电池”的石墨烯聚合材料电池实现量产,这个目标或许可以达到。

2004年才诞生的石墨烯是目前已知材料中最薄的一种,仅有一个碳原子厚,并且具有优异的性能。作为电导体,它和铜具有同样出色的导电性,作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好。

如果使用这种材料制作电池,理论上电池重量能比传统锂离子电池减半,厚度也会大幅缩小,储电量高出数倍,并且按照美国伦斯勒理工学院研究人员估算,石墨烯阳极材料比锂离子电池中常用的石墨阳极充放电速度要快10倍。

西班牙这方面的技术发展目前处于比较领先的地位,当地已有多家创业公司致力于相关研发。不久前媒体关注的一则消息称,西班牙一家企业与当地大学合作开发出新型石墨烯电池,如用于电动汽车,只需8分钟就能完成一次充电,续航里程可达1000公里。

那么,石墨烯能产生如此巨大的能量,对新能源汽车的发展可谓是注了一剂强心剂。就在新能源汽车电池还在研究时,石墨烯手机已经实现量产,并在重庆全球首发。

首批3万部石墨烯手机在渝全球首发

3月2日,首批3万台量产石墨烯手机在渝全球首发。这款被期待已久的石墨烯手机终于以影驰“settlerα(开拓者α)”之名面世,重庆市重点布局于高新区的石墨烯产业也随之进入更多人的视线。据悉,经过一年多建设,重庆高新区石墨烯产业的中下游企业已涉及手机整机、显示屏、锂电池、石墨烯合金铝等领域,形成了基础材料、平板显示、触控、整机等完整产业链的框架。

如今,石墨烯手机实现量产,高新区将借此进一步打造石墨烯原材料及延伸应用西安中际医院产业集群。高新区管委会投资促进局相关负责人表示,今明两年,高新区的石墨烯企业数量将力争达到20~30家,到2020年,达到400亿的产值。

石墨烯作为新型的材料,是电子产品的未来,正趋于利用开发并发展之势。但科学技术的力量往往是惊人的。石墨烯还没来得及开发,新的材海阳治疗癫痫病的中医医院料已然探究出来。

黑磷威胁石墨烯地位?

黑磷,石墨烯的“亲戚”,具备低成本的制造工艺,有望替代石墨烯,成为下一个新材料金矿。

磷作为元素周期表中第十五号元素,其化合物通常具有化学发光性质,或者通过化学反应产生大部分无热光。

黑磷,一直很难制备但在纳米电子学领域具有应用前景,这与二维(单原子厚)神奇材料—石墨烯非常类似。同石墨烯一样,黑磷在制备过程中也存在难以克服的困难,它有多层结构,为了得到所期望的二维片层,这些多层需要通过剥离工艺一层层分离开。

据国外媒体报道,都柏林三一学院的材料学家最近成功解决了这个问题。他们发现,通过将黑磷浸没在溶液中,然后用声波轰炸它,而不是通过层层剥离,可以达到同样的效果,并且整个过程更容易、更便宜。结果:层状结构松动分离,得到只有几个原子厚的黑磷片层。

目前,仅石墨烯的应用就有超过7000项专利,大部分被科技巨头苹果和索尼占有。石墨烯可以说是新的硅,但并不是具有这种性质的唯一材料。

黑磷有带隙,而石墨烯是所谓的零隙半导体。黑磷,作为可调半导体,在电子设备中或许有更多的应用:晶体管、传感器、太阳能电池、开关、电池电极等。其中一些应用已经被测试,效果非常好。同石墨烯一样,黑色的磷也不容易大量生产。

新型高技术材料,已经成为科学界研发的一大重点。随着社会智能化趋势加剧,高新技术材料将迫于需要。未来,技术材料的发展将催生新一代智能化产业。

(来源:工控中国)

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