新型石(shí)墨稀材料
新型(xíng)石(shí)墨稀材(cái)料,在科學家的不斷努力下,石墨稀的功能應用應像洋蔥皮(pí)一樣,一層一(yī)層的被剝離出來,而這種(zhǒng)材料在各行業(yè)的應用中也越來越得到重視(shì),汽車行業的充電電池,目前的電量達不到(dào)電動汽車(chē)的應(yīng)用標準,所以目前還達不到普(pǔ)及的地步,這也就(jiù)是電動汽車行業發展的瓶頸狀態,石墨稀的出現有可能會打破這種(zhǒng)韁局。
新(xīn)納米複合材料中石墨烯層之間的高度變化會對電池的電化學循環有所改善,錫高度的變化(huà)會改(gǎi)進電極的(de)性能。另外,這種適應性也意味(wèi)著電(diàn)池能被快速地充電,而且重複(fù)充放電也不會降低其性能,這對(duì)電動汽車內的可充電電(diàn)池來說非常關鍵。
石墨烯是從石墨材(cái)料中剝離(lí)出來、由碳原子組成的二維晶體,隻有一層碳原子的(de)厚度,是(shì)迄今最薄也最堅硬的材料,其導電、導(dǎo)熱性能超(chāo)強,遠遠(yuǎn)超過矽和其他傳統的半導體材料。很多人(rén)認為,石墨烯可能取代矽(guī)成為未來的電(diàn)子元件材料,在超級(jí)計算機、觸摸屏和光子(zǐ)傳感器等多個領域“大顯身(shēn)手”。
據美國物理學(xué)家組織網近日報道,美國科學家製造出了一種由石墨烯和錫層(céng)疊在一(yī)起組成的納米複合材料,這(zhè)種可用(yòng)來製造大(dà)容量(liàng)能源(yuán)存儲設備的(de)輕質新(xīn)材料可用於鋰離子電池中,其“三明(míng)治”結(jié)構也有助於提升電池的性能(néng)。相關研究發表在最新一期(qī)《能源和環境(jìng)科學》雜誌上。
該研究的領導者、勞倫斯(sī)伯克利國家實(shí)驗室分子基地的(de)科學家張躍剛(音譯)表示(shì):“電動汽車需要輕質電池(chí),也要求這種電池能快速地充電,且其充電能力不會因(yīn)持續充放電而有所降低。我們最新研製出(chū)的石墨烯納米複(fù)合材料可改進電池的性能(néng)。”
在最新研究中,該研(yán)究團隊將石墨烯和錫交替層疊(dié)製造出(chū)了這種納米(mǐ)複合材料。他們(men)將一層(céng)錫薄膜沉積在石墨烯上(shàng),接著(zhe)在錫薄膜(mó)上方(fāng)放置另(lìng)一層石墨烯,然後不斷重複這個過(guò)程製(zhì)造出了這種複合材料。他們還對材(cái)料進行了熱處理,通過在一(yī)個充滿氫氣(qì)和氬氣的環境中將其加熱到300攝氏度,錫薄膜轉變成很(hěn)多柱子,增加了錫層的高度。
科學研究人員姬立(lì)文(音譯)表示:“針對這(zhè)個係統來說,錫薄膜形成(chéng)這(zhè)些錫納米柱非常重要。而且,我們(men)也發現,最上層石墨烯和最底層(céng)石墨烯之間的距離也會不斷變化以適應錫層高度的變化。”