结合两种普通材料石墨和水,制成能量存储系统,性能可媲美锂离子电池,但充电只需几秒钟,并有几乎无限期的使用寿命。
李旦(Dan Li)博士是Monash University材料工程系的,他和他的研究小组一直致力于研究石墨烯材料,这种材料可以奠定基础,以制备下一代超快能量存储系统。
李旦博士说:“一旦我们可以适当地操纵这种材料,举个例子说,你的iPhone就可以在几秒钟充好电,甚至可能更快。”
石墨烯产生于裂解的石墨,是一种便宜的现成材料,铅笔中常用,可以裂解为单原子厚的层。在这种形态下,它具有显着的特点。
石墨烯是强硬的,化学性质稳定,是优良的电导体,更重要的是,具有极高比的表面积。李博士说,这些特质使石墨极其适合储能应用。
“石墨烯没有被随处使用,原因是,这些非常薄的片,在堆叠时,会立即结合在一起,重新形成石墨。石墨烯重新堆叠时,多数的表面积会丧失,它的性能就不再象石墨烯了。”
现在,李博士和他的团队发现:要保持分离的石墨烯薄片的显着特性,关键是水。保持石墨烯湿润,处于凝胶状态,可在各层间形成排斥力,防止重新堆叠,使它可以进行现实世界的应用。
“这项技术是非常简单,很容易扩大规模。当我们发现时,我们认为这是令人难以置信的。李博士说:“我们采取两种基本的、廉价的材料,就是水和石墨,制成的这种新纳米材料,具有惊人的属性。”
在用于能源设备时,石墨凝胶性能显著优于当前碳为基础的技术,无论在充电量和充电速度方面都是这样。
李博士说,开发这种新纳米技术的好处,超出了消费电子产品范围。“高速、可靠和低成本的能源存储系统是个关键,会影响未来可再生电力的生存能力。这些系统还是大规模采用电动车辆的关键。“石墨烯凝胶表明也有望用于水净化膜、生物医学设备和传感器。”
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