石墨烯技術正在崛起

英國曼徹斯特大學物理學家安德烈?海姆(Andre Geim)和康斯坦丁?諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)二人因在「二維石墨烯材料的開創性實驗」共同獲得2010年諾貝爾物理學獎之後，任何與石墨烯有關的新聞或者研究成果都受到了人們極大的關注。利用石墨烯改進、提升動力、儲能電池材料的性能，也成為了業內關注的焦點。

什麼是石墨烯

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。石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料，幾乎完全透明，只吸收2.3%的光；導熱系數高達5300 W/m?K，高於碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V?s，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-8 Ω?m，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。

這所有的光環似乎都在告訴人們，石墨烯是一種多麼神奇的材料啊！然而，很關鍵的一點是：國際上對石墨烯（Graphene）的定義是1-2層的nanosheet才能稱之為是Graphene，並且只有沒有任何缺陷的石墨烯才具備這些完美特性！！

正是看到了石墨烯的應用前景，許多國家紛紛建立石墨烯相關技術研發中心，嘗試使用石墨烯商業化，進而在工業、技術和電子相關領域獲得潛在的應用專利。歐盟委員會將石墨烯作為「未來新興旗艦技術項目」，設立專項研發計劃，未來10年內撥出10億歐元經費。英國政府也投資建立國家石墨烯研究所(NGI)，力圖使這種材料在未來幾十年里可以從實驗室進入生產線和市場。

中國在石墨烯研究上也具有獨特的優勢，從生產角度看，

作為石墨烯生產原料的石墨，在我國儲能豐富，價格低廉。另外，批量化生產和大尺寸生產是阻礙石墨烯大規模商用的最主要因素。利用化學氣相沉積法成功製造出了國內首片15英寸的單層石墨烯，並成功地將石墨烯透明電極應用於電阻觸摸屏上，製備出了7英寸石墨烯觸摸屏。

科研發展的未來，將會出現以石墨烯電池發電的環保汽車，勢必為世界汽車工業帶來巨大的革命轉變。屆時石油的需求量將大幅降低，中東及東南亞依靠石油生存的產油國將面臨災難性的經濟打擊！亞洲依靠煤炭出口的國家也即將迎來嚴峻挑戰。未來生活中，我們的手機不必攜帶行動電源，只要出門前充電5秒，電量就可以使用長達半個月。

我們相信石墨烯電池技術已經屬於切實可用，並且具備突出性能的初代產品。未來的石墨烯電池應該會有更好的表現和更低的價格，對此發展非常值得期待。

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