一聲巨雷!人民日報突然曝光!美日韓敗了
發布時間:
2022-09-06 19:24
有這樣一種神奇的材料,因為“它”,未來的世界可能變成這樣:
太陽能電池可以卷繞在任何物體上充電、電腦被人們卷在手腕上攜帶、微型生物器件帶著靶向藥物找到腫瘤細胞并將它殺死、人們的衣服能夠隨外界條件自動調節溫度……
是的,“它”就是“新材料之王”石墨烯!作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最好的一種新型納米材料,科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”。
更讓人驚喜的是:在這個領域,中國已經占領了先機!
近日,人民日報披露一條重大消息:浙江大學高分子科學與工程學系高超團隊研制出了新型鋁-石墨烯電池。這種電池可以在零下40攝氏度到120攝氏度的環境中工作。
石墨烯電池功能性能超級震撼
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。目前,它還是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料,同時也是世界上電阻率最小的材料。
目前,作為導電性、機械性能都很優異的材料,素來有“黑金子”之稱的石墨烯目前在中國市場上的價格近十倍于黃金,超過2000元/克。而所謂的石墨烯電池,就是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發出的一種新能源電池。
此次浙大研制出的新型鋁-石墨烯電池,功能與性能都超級震撼,簡直比擬航天材料:
1
短短幾秒便可充電完成
短短幾秒便可充電完成,循環充放25萬次后依然電力十足,并展現出耐熱、抗凍,反復彎折不影響性能等優異特性。
2
兩片電池串聯可點亮一組LED燈
石墨烯電池的正極是石墨烯薄膜,負極是金屬鋁。把兩片電池串聯在一起,就能點亮一組LED燈。
3
25萬次充放電循環后仍能保持91%的容量
經過測試,石墨烯正極的比容量達到120mAh/g(毫安時每克),在25萬次充放電循環后仍能保持91%的容量。
4
快速充電可1.1秒內充滿電
當然,其倍率性能優異,快速充電可1.1秒內充滿電,仍具有111mAh/g的可逆比容量。
5
既耐高溫,又抗嚴寒
這種電池可以在零下40攝氏度到120攝氏度的環境中工作,可謂既耐高溫,又抗嚴寒。在零下30攝氏度的環境中,這種新型電池能實現1000次充放電性能不減。在100度的環境中,它能實現4.5萬次穩定循環。
6
彎折1萬次后容量完全保持
這種新型電池是柔性的,將它彎折1萬次后,容量完全保持。即使電芯暴露于火焰中也不會起火或爆炸。
“這種鋁—石墨烯‘超級’電池,倍率性能和循環壽命遠遠超過其他電池,比超級電容器具有更高的能量密度,相當的倍率性能和循環壽命。”浙江大學高分子科學與工程學系教授高超說。
由此算來,如果智能手機用上這種電池,每天哪怕充電10次,也能用上近70年。
去年,華為中央研究院就在日本向全世界宣布:鋰電子電池技術實現重大突破,全球首個超級石墨烯基電池登場!
一旦這項技術進一步完善、實現商業化,這個世界將面臨一場巨變。
未來,電動汽車不再需要通過堆砌電池來實現較長的續駛里程,新能源汽車將在石墨烯電池的推動下迎來發展的紅利期。

將徹底顛覆我們生活的石墨烯
正因為石墨烯一系列非常卓越的性能,這些年來,石墨烯的研究一直涉及深入在我們生活各個領域,徹底改變我們生活的方方面面。
更快更便宜的電腦:早在2011年,IBM的研究人員宣布了一項重大突破:他們設計并建造了基于石墨烯的集成電路,與硅技術的性能不相伯仲。就在此宣布后不久,IBM宣布投入30億美元用于研究獲得石墨烯基更快、更便宜的電腦的方法。
石墨烯調制器一秒下載一部電影:2013年,美國華裔科學家還使用納米材料石墨烯最新研制出了一款調制器。每個石墨烯調制器的傳輸速度比銅導線快約千倍。如果把10個石墨烯調制器放在一起,傳輸速度可以達到百萬兆,幾乎可以實現一秒鐘內下載一部高清電影。
物美價廉的燈泡:根據BBC2015年報道,英國曼徹斯特大學的國家級石墨烯研究所研制出了全新的石墨烯燈泡,擁有比LED燈泡更堅固的結構和更低廉的價格。
石墨烯可穿戴手機:2015年,重慶墨希科技公司與嘉樂派科技公司聯合發布了全球首批量產石墨烯手機SETTLERα。這款石墨烯柔性屏手機屏幕有5.2英寸大,重量只有200 多克,可以彎曲像手表一樣戴在手腕上。
類方程式跑車車身:因為強度被認為比傳統鋼材強200倍,石墨烯也被認為是制造汽車的理想材料。
在2016年歐洲最大的科學節日——科學在城市節(Science in the City festival)期間,汽車公司 Briggs 在英國國家石墨烯研究所發布了一輛車體采用石墨烯制成的汽車,名為 BAC Mono。
太陽能電池:今年8月,麻省理工學院(MIT)電子工程和計算機科學系教授孔靜(音譯),利用石墨烯研發出可彎曲透明太陽能電池。這種太陽能電池無需單獨安裝,可集成到手機和電腦屏幕內,有望大幅降低這些電子產品的制造成本。
正因石墨烯有著無與倫比的性能和優勢,被許多國家列為頭號技術研發。目前全球已有超過200個機構和1000多名研究人員從事石墨烯研發。都試圖占領著市場的先機,爭奪著時代的話語權!

這個領域的爭奪戰,已經白熱化了!
中國技術已領跑全球
如今,被稱為改變世界的三項科技,人工智能、基因科學、材料科學,中國正逐漸趕超,有望彎道超車,領先世界!
目前,石墨烯產業已經被國家納入戰略布局。
數據顯示,2016年我國石墨烯產業市場總體規模突破40億元,到2018年將增至100億元,預計到2020年,石墨烯產業化規模將取得突破,并達到千億級別。截至2016年3月,中國石墨烯的專利總數占全世界的56%,排名第一,后面才是韓國、美國、日本。
為了搶占先機,為了實現第四次科技革命的彎道超車,中國拼了,美日韓最害怕的事情到來了!
當前世界,一個國家是否強大,最終取決于科技。
卻顧所來徑,蒼蒼橫翠微。幾番苦寒后,中國科技已梅花開滿枝。轉眼間,我們已經逐漸將西方傳統科技強國甩在了身后。以攻為守,以進為退,跨界逆襲,降維打擊,將是這個時代持盈保泰、永續發展的最強戰略!
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