发布时间：2022年04月15日 05:29:16分享人:菊花般的笑容来源:互联网1
1.超级电池有了它，你将彻底告别欧佩克和中石油的嘴脸，它将取代现在的所有动力电池，包括现在的镍氢电池和锂电池，关键是它的充电速度，在你开着车去看中石油加油站的脸色的时候它已经完成充电：美国俄亥俄州代顿市NanotekInstruments公司新研制的石墨烯超级电容器，单位质量可储存的能量相当于镍氢电池，打破了世界纪录，而且充电或放电只需要短短几分钟、甚至几秒钟，彻底颠覆传统电池。该超级电容器电极的制备采用了石墨烯，混合5％的超级P（一种乙炔黑，作用相当于导电添加剂）和10％的聚四氟乙烯（PTFE）结合剂。研究人员把产生的悬浮液涂在集电器表面，把硬币大小的电容器安装在隔离箱里。电解质-电极界面的制备，采用了“Celguard隔膜-3501”，而电解液是一种化学品，叫做EMIMBF4。该公司对硬币大小超级电容器的测试表明，石墨烯电极的超级电容器的能量密度为85.6Wh/kg，而镍氢电池和锂离子电池分别为40-100 Wh/kg和120Wh/kg，这是有史以来基于碳纳米材料的双电层超级电容器所达到的最高值。研究小组成员还包括来自Angstron材料研究所的科学家，他们正在努力工作以进一步提高超级电容器的能量密度。 2.太阳能如果把你的车顶变成石墨烯太阳能的，你将连国家电网的脸也不用再看，顺便把你的阳台也改成太阳能的吧：石墨烯被寄予厚望的应用实例之一是转换效率非常高的新一代太阳能电池。展望其今后的应用领域，首先是透明导电膜领域，其次是中间电极等领域。金路集团转型的石墨烯太阳能电池应用产业正是该领域。 3.不仅仅是代替ITO对于石墨烯制透明导电膜，触摸面板阵营的期待比较高，不过太阳能电池厂商的期待可能更高。这是因为石墨烯不仅在代替ITO方面的性能或其柔性较高，而且只有石墨烯透明导电膜，才能实现对于太阳能电池来说非常重要的特性。这个特性就是对于包括中远红外线在内的所有红外线的高透明性。尽管红外线占据了相当一部分的太阳辐射能量，但现有的大部分太阳能电池都无法把红外线作为能量源来有效利用。这是因为除了有效的光电转换本身不易实现之外，迄今多用于透明电极的ITO和FTO对红外线的透射率实际上也比较低。如果只要对于 红外线确保透明性就足够了的话，材料的开发并不困难。不过，这种材料大多在原理上会面临导电率大幅降低的问题。其理由如下：在一般情况下要确保大范围波长领域的透明性，载流子的密度越低越好。不过，由于导电率与载流子迁移率和载流子密度的乘积成比例，因此如果载流子迁移率不是很高，那么较小的载流子密度也就意味着导电率较小。其典型示例就是玻璃这种绝缘体。无论多透明，只要电流不能通过，就没有任何意义。石墨烯几乎是唯一一种能够避免这种问题的材料。其原因在于石墨烯具有非常高的载流子迁移率。因此，即使载流子密度非常小，也能确保一定的导电率。这种材料是非常罕见的。 4.超高效太阳能电池的实现近在咫尺最近有些研究机构正在积极进行光电转换层材料的开发，一些红外线高效转换技术也相继面世。这样一来，如果可以利用对红外线透明度也较高的透明导电膜，那么就可期待实现远远超过现有太阳能电池的转换效率。目前，在这些开发活动中处于领先地位的厂商之一是富士电机控股株式会。该公司目前正在新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的“革新性太阳能发电技术研究开发”项目中，积极开发采用石墨烯的太阳能电池用透明导电膜。不过，富士电机事实上已经放弃了迄今一直在研发的使用氧化石墨烯制作石墨烯片的工艺。同时作为替代方法导入了三星公司等也采用的热CVD法。通过一系列自主改进得到的2层石墨烯片的“导电率将高达ITO的几倍，并且能够确保90％的光透射率等，已经达到能够充分满足性能指标的水平”（富士电机）。有待解决的课题是量产性问题。“我们希望再能降低CVD法的工艺度。同时需要确立该方法中所使用的铜的再利用工艺。另外，还需要确认与太阳能电池半导体层的相容性等”（富士电机）。 5.作为电子和空穴两者的传输材料石墨烯在太阳能电池用途方面被寄予厚望的不仅仅是与太阳有关的透明电极。插入半导体层之间的中间电极方面的应用目前也正在探讨之中。石墨烯最能发挥威力的领域是有机膜太阳能电池领域。首次分离单层石墨烯的英国曼彻斯特大学研究人员康斯坦丁·诺沃肖洛夫（KonstantinNovoselov）曾在接受《日经电子》杂志采访时表示“有机膜太阳能电池是最接近石墨烯实用化的应用之一”。在太阳能电池中使用石墨烯作为中间电极的优点是透明且与半导体层的相容性较高。特别是中间电极材料要求同时兼具这两个性质。具体来说，“与（迄今普遍用做中间电极的）TiO2/PDOT相比，石墨烯电极与半导体层的相容性更好”（日本埼玉大学上野启司副教授）。在这一方面，石墨烯中电子和空穴的载流子迁移率相等这一性质也作出了一定贡献。以前，中间电极一般重叠使用n型和p型两种材料。由于石墨烯既有n型又有p型，因此仅需1层石墨烯就能替代原来的材料。这一切归功于石墨这一现在还被贱卖的材料，试想一下吧，不久的将来你开的车是什么样子？碳纤维的车身，石墨烯电池的动力，加一个石墨烯太阳能的车顶，你觉得呢？ 6.石墨烯完全可以彻底解决动力锂电充电的时间问题（约3分钟）目前所知道的资料是，一辆大客新能源车所需一组动力锂电池约9万元，我们按添加石墨烯全价，约需石墨烯10-15克（5000元/克）大概7.5万元，那一辆汽车所需一组动力锂电池的造价满打满算16.5万元。一组动力锂电每充电一次续航150公里，可以充 电一千次以后就衰减至60％。我们按充电一千次续航80％的效率计算，150*0.8*1000=12万公里，每公里开资16.5/12=1.4元/公里，充电算0.1元/公里，大约每公里开资1.5元的样子。剩下的电池还可以充分用于继续跑短途、跑市区内，或者用于照明其它什么的。这些可利用的动能，我们都不算在内。现在，随着动力电池的技术不断提高，电池的寿命会延长，衰减度会减小。其实，16.5万元一组的动力电池已经计算得很高了，不远的将来新能源车一定能控制在1.5元的范围。即便目前的技术做的还不够完善，但最高消耗每公里也不会破3元。不管汽油涨价不涨价，这绿色环保的动力应该立即推广，并且国家或者国际会要给与减碳补助。 石墨烯不仅为全球的能源枯竭彻底的改善了替换方式，大大的方便了实际运用。更重要的是保护了地球不继续受臭氧层扩大的污染，避免地球遭受更大的破坏，延长地球的生命。 如果1万元买个石墨烯的太阳能电池就能满足你家的全部电力热力需求你还会用国家电网和核电公司提供的电力吗？你还会用电热公司提供的供暖吗？如果你是个聪明理智的人当然会选择石墨烯太阳能电池，大家都这样做的结果就是电网公司和水电火电核电等电力公司最后只能破产，电力电网设备还有什么用呢？那些电网设备和发电设备公司最后也要破产，汽油柴油也没用了，石油煤炭将只能用做生产化肥和化工产品，石油煤炭价格将会暴跌！电网公司破产导致大量电线和电力设备没用了只能当做废铜卖！核电终因核辐射污染高风险而被石墨烯太阳能所取代。因为化肥和能源电力的成本爆降，农产品生产成本也将会大幅下降，农产品价格也会暴跌，石墨烯将是通胀终结者。股市的表现就是各类传统股票将会暴跌，甚至退市，期货市场惨跌！石墨烯股票疯涨。
因为一克石墨烯有2600多平米，价格才5000元。用做太阳能电池，一平米才2元超便宜！而一个家庭一年的电费和采暖费以前至少也要几千元。石墨烯太阳能电池发电成本极低。地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡，而目前膜太阳能电池的光电转换率最高可达13％，而使用石墨烯的膜太阳能电池光电转换率将会大幅提高，假设使用石墨烯的膜太阳能电池光电转换率为35％，一个家庭在10平米的外墙上（一般家庭的外墙面面积绝对比这个数高）安装石墨烯太阳能电池，一个月可发电：0.2X10X24X30X0.35=504度，而400多度电就完全够一个家庭使用了，一个家庭用电量一般不会超过300度，一克石墨烯能制造2600平米以上的太阳能电池，一克价格才5000元，一平米成本价格才2元多，假设石墨烯太阳能电池寿命为20年，10平米的石墨烯太阳能电池售价1万元，20年可发电12万度，一度电发电成本为0.08元钱。
如果一个家庭花一万元买一个石墨烯的太阳能电池，全国有四亿多个家庭，这就意味着四万多亿的需求，此外还有企事业单位用户的需求，总需求在十万亿以上。
据科学家称，地球上很容易找到石墨烯原料，而石墨烯堪称是人类已知的强度最高的物质，它将拥有众多令人神往的发展前景。它不仅可以替代稀土开发制造出纸片般的超轻型飞机材料、可以制造出超坚韧的防弹衣，甚至还为“太空电梯”缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门。美国研究人员称，“太空电梯”的最大障碍之一，就是如何制造出一根从地面连向太空卫星、长达23000英里并且足够强韧的缆线，美国科学家证实，地球上强度最高的物质“石墨烯”完全适合用来制造太空电梯缆线！人类通过“太空电梯”进入太空，所花的成本将比通过火箭升入太空便宜很多。为了激励科学家发明出制造太空电梯缆线的坚韧材料，美国NASA此前还发出了400万美元的悬赏。
7.代替硅生产超级计算机科学家发现，石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备，例如手机，由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中，它们被要求使用越来越高的频率，然而手机的工作频率越高，热量也越高，于是，高频的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出现，高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了。这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的超级计算机。
8.光子传感器石墨烯还可以以光子传感器的面貌出现在更大的市场上，这种传感器是用于检测光纤中携带的信息的，现在，这个角色还在由硅担当，但硅的时代似乎就要结束。去年10月，IBM的一个研究小组首次披露了他们研制的石墨烯光电探测器，接下来人们要期待的就是基于石墨烯的太阳能电池和液晶显示屏了。因为石墨烯是透明的，用它制造的电板比其他材料具有更优良的透光性。
9.其它应用石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域，同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长,而人类细胞却不会受损。利用这一点石墨烯可以用来做绷带,食品包装甚至抗菌T恤；用石墨烯做的光电化学电池可以取代基于金属的有机发光二极管,因石墨烯还可以取代灯具的传统金属石墨电极,使之更易于回收。这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣，甚至能让科学家梦寐以求的2.3万英里长太空电梯成为现实。 对于石墨烯产业来说，目前是小荷才露尖尖角。但石墨烯具有不可思议的强悍特质，石墨烯特殊的结构形态，使其具备目前世界上最硬、最的特质，同时也具有很强的韧性、导电性、导热性。这些极其特殊的特性使其拥有无比巨大的发展空间，未来可以应用于电子、航天、光学、储能、生物医药、日常生活等等大量的领域间。石墨烯集世界上最优质的各种材料品质于一身，故业内人士有如此评价，如果说２０世纪是硅的世纪，那么，石墨烯则开创了２１世纪的新材料纪元，将给世界带来实质性的变化。 10.中国对石墨烯的渴望十二五规划七大战略新兴产业已获人大审议通过，大方针已定，接下来就是如何落实的问题。而新材料又是其它七大战略新兴产业的基础，所以国家一定会开足马力，加快对战略新型材料的研发，尤其是与世界包括美国处于同一起跑线的新材料，比如石墨烯。只有这些战略性新型材料得到解决，其它战略性新兴产业才能谈得上发展，否则，都是空谈。我国很多项目现在都等着这些新材料，象航母，歼20，超级计算机，超级电容器，超级太阳能，超级电动车，超级雷达，超级导弹，超级微波，超级隐形无人侦察机，超级潜艇，超级北斗星全球定位系统，超级太空梯，超级宇宙空间站等各类超级高精尖重大项目。
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