鉅大LARGE | 點擊量:1820次 | 2020年08月28日
現(xiàn)實版的“振金”,優(yōu)點突出,但現(xiàn)在只能用于手機散熱?
說到石墨烯有可能有很多小伙伴有些陌生,去年年底的時候張召忠在《中國創(chuàng)造》節(jié)目當中,簡單地介紹了石墨烯的用途,張召忠表示:現(xiàn)如今的手機一天需要充一次或者兩次,充一次可以續(xù)航4到5個小時,未來如果手機采用石墨烯電池,可以在5秒鐘即可充滿。事實上早在2018年的時候網(wǎng)絡上就傳華為手機要搭載石墨烯電池,實際上各大數(shù)碼廠商都想推出搭載石墨烯電池的手機,但目前為止每次手機發(fā)布會上數(shù)碼廠商說的都說搭載石墨烯散熱而非電池呢?
首先我們先說說什么是石墨烯。
在了解石墨烯之前我們先要知道什么是同素異形體。在我們的生活當中充滿了這樣的物質,而所有的物質都是由不同的元素組成。有一些物質是有著相同的元素構成,但現(xiàn)實中的表現(xiàn)卻大有不同。其原因是是他們的分子結構不同。就好比我們每時每刻都需要吸取的氧氣,而氧氣是由兩個原子構成的,化學式O2。另外氧氣還有個“兄弟”名字叫臭氧,臭氧的結構也是由氧原子組成?;瘜W式O3。他們之前就是叫同素異形體。但是他們兩個的化學性質是完全不同的。而氧氣是對于我們人類來說是相當重要,但是臭氧對于我們人體是有害的。
在了解完什么叫同素異形體之后,我們就說說一個非金屬元素“碳”。那么它有哪些同素異形體呢?
而說到碳估計大多數(shù)腦海里浮現(xiàn)的東西就是鉆石,也被稱之為金剛石。鉆石可以說是地球上最為堅硬的物體之一。但鉆石有一個缺點就是怕高溫,人類剛發(fā)現(xiàn)鉆石的時候,為了研究其元素,就用放大鏡在太陽底下去觀察。結果鉆石沒過多久就消失了。實際原理是碳變成了二氧化碳。為什么鉆石會如此堅硬是因為鉆石當中每一個碳原子下邊都會有4個碳原子作為支撐,加在一起就形成了類似立體三角形狀,我們初中課本里有提要,三角形式是最穩(wěn)定的結構。所以鉆石的硬度非常大,這也是可以輕松地劃開玻璃的原因。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
第二種同素異形體就是富勒烯,即“C60分子”,是由60個碳原子組成的類似足球形狀,也被人稱之為足球碳。
第三種叫碳納米管,第一眼看上去非常像千瘡百孔的水泥管。從形狀上我們也可以看出,他們的高度并不是很高,但他們的長度卻很長,整體大小只有微米量級,所以也被稱之為碳納米管。他的優(yōu)點就是具有非常出色的導熱性能。
最后說到的就是今天的主角石墨烯,事實上石墨對于我們來說并不陌生,小的時候所使用的鉛筆當中,筆鉛的主要成分就是石墨。它的特性就是比較柔軟和光滑。也是非常棒的潤滑劑。另外石墨還具有導電性質,可以用來做電極。而石墨的結構有點類似于三明治一樣,它是分層的。我們用肉眼可見的鉛筆字也是有很多很多層的石墨所組成的。同一層原子結構是有化學鍵所連接,所以比較堅固。
但是他們上下層的結構并不是化學鍵構成,而是靠范德華力作用聯(lián)合在一起。所以石墨分子上下是可以滑動的。也就是說上下是可以滑動的。在我們日常生活中也能看見,當我們檢車的時候,檢車員就用鉛筆在汽車架號上涂抹石墨,然后用膠帶去粘貼,膠帶上就呈現(xiàn)出汽車架號,這就是石墨的特性。
而石墨烯就是無法在粘粘的狀態(tài),并且是一個二維結構,當初人們認為這種現(xiàn)實是不存在的,畢竟我們人類是生活在三維空間里,不可能會出現(xiàn)二維物體,結果在2004年的時候在英國曼切斯特大學被兩名科學家所發(fā)現(xiàn)。
那么石墨烯有什么用呢?
首先石墨烯是一個二維結構,也就是一個平面的結構,它的厚度非常非常的薄。大約是0.355納米。是頭發(fā)絲的20萬分之一,如果你看見一毫米的石墨,那么它對應的石墨烯的層數(shù)就有150萬層。如果將石墨烯壓縮在一起,那么它的強度要高于鋼鐵的200倍。所以不由得讓小編聯(lián)想到漫威里的“振金”。另外石墨烯還有一種特性就是高導電,傳輸電子速度可以達到100萬米每秒,比銅或者銀要高出數(shù)倍。還有超強的透光特性,石墨烯只吸收2.3%的光??梢哉f幾乎處于透明狀態(tài)。
但由于石墨烯的提取是需要超高的技術以及需要大量的時間,所以目前的技術并不能進行大批量的量產(chǎn),導致很多數(shù)碼廠商并沒有采用石墨烯電池。而有些數(shù)碼廠商也很有可能采用的是多層石墨進行導熱,并非石墨烯導熱,如果說有的話也很有可能是賺噱頭。不過相信未來科技水平不斷進步,石墨烯會漸漸融入我們的生活,到那個時候手機僅僅只需要5秒就可充滿,能源汽車充電幾分鐘之內就可以跑幾百公里的續(xù)航。不知道小伙伴們時候期待那一時刻的到來嗎?
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