新型石墨稀材料
新型石墨稀材料,在科學家的不斷努力下,石墨稀的功能應用應像洋蔥皮一樣,一層一層的被剝離出來,而這種材料在各行業(ye) 的應用中也越來越得到重視,汽車行業(ye) 的充電電池,目前的電量達不到電動汽車的應用標準,所以目前還達不到普及的地步,這也就是電動汽車行業(ye) 發展的瓶頸狀態,石墨稀的出現有可能會(hui) 打破這種韁局。
新納米複合材料中石墨烯層之間的高度變化會(hui) 對電池的電化學循環有所改善,錫高度的變化會(hui) 改進電極的性能。另外,這種適應性也意味著電池能被快速地充電,而且重複充放電也不會(hui) 降低其性能,這對電動汽車內(nei) 的可充電電池來說非常關(guan) 鍵。
石墨烯是從(cong) 石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的二維晶體(ti) ,隻有一層碳原子的厚度,是迄今最薄也最堅硬的材料,其導電、導熱性能超強,遠遠超過矽和其他傳(chuan) 統的半導體(ti) 材料。很多人認為(wei) ,石墨烯可能取代矽成為(wei) 未來的電子元件材料,在超級計算機、觸摸屏和光子傳(chuan) 感器等多個(ge) 領域“大顯身手”。
據美國物理學家組織網近日報道,美國科學家製造出了一種由石墨烯和錫層疊在一起組成的納米複合材料,這種可用來製造大容量能源存儲(chu) 設備的輕質新材料可用於(yu) 鋰離子電池中,其“三明治”結構也有助於(yu) 提升電池的性能。相關(guan) 研究發表在最新一期《能源和環境科學》雜誌上。
該研究的領導者、勞倫(lun) 斯伯克利國家實驗室分子基地的科學家張躍剛(音譯)表示:“電動汽車需要輕質電池,也要求這種電池能快速地充電,且其充電能力不會(hui) 因持續充放電而有所降低。我們(men) 最新研製出的石墨烯納米複合材料可改進電池的性能。”
在最新研究中,該研究團隊將石墨烯和錫交替層疊製造出了這種納米複合材料。他們(men) 將一層錫薄膜沉積在石墨烯上,接著在錫薄膜上方放置另一層石墨烯,然後不斷重複這個(ge) 過程製造出了這種複合材料。他們(men) 還對材料進行了熱處理,通過在一個(ge) 充滿氫氣和氬氣的環境中將其加熱到300攝氏度,錫薄膜轉變成很多柱子,增加了錫層的高度。
科學研究人員姬立文(音譯)表示:“針對這個(ge) 係統來說,錫薄膜形成這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石墨烯之間的距離也會(hui) 不斷變化以適應錫層高度的變化。”