石墨烯鉛碳超級電池檢視原始碼討論檢視歷史

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石墨烯鉛碳超級電池鉛酸電池占有電池市場的絕大部分份額，國內每年約有幾千億元市場。

簡介

中國科學院福建物質結構研究所（海西研究院）張易寧團隊與泉州市凱鷹電源電器有限公司合作，創新性地利用了功能化石墨烯的優良特性改造傳統鉛酸電池，將鉛酸電池和超級電容性能合二為一，自主研發了石墨烯鉛碳超級電池。 具有長循環壽命、高倍率放電、快速充電能力、高充電接受能力等優良性能，不僅鞏固了鉛酸電池在低速電動車、工業備用電源、工業電子、軍工、風光能綠色照明及電器用等領域的傳統市場，而且進一步拓寬在高端電池市場的應用。

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二維碳納米材料。

它具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認為是一種未來革命性的材料。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，因從石墨中分離出石墨烯，獲得2010年諾貝爾物理學獎。

項目簡介

石墨烯（Graphene）是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料。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。石墨烯一直被認為是假設性的結構，無法單獨穩定存在，直至2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在，兩人也因「在二維石墨烯材料的開創性實驗」為由，共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

石墨烯是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料 ，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光"；導熱係數高達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10-6 Ω·cm，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。因為它的電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由於石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來製造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。

石墨烯另一個特性，是能夠在常溫下觀察到量子霍爾效應。

石墨烯的碳原子排列與石墨的單原子層雷同，是碳原子以sp2混成軌域呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)排列構成的單層二維晶體。石墨烯可想像為由碳原子和其共價鍵所形成的原子尺寸網。石墨烯的命名來自英文的graphite(石墨) + -ene(烯類結尾)。石墨烯被認為是平面多環芳香烴原子晶體。

石墨烯的結構非常穩定，碳碳鍵（carbon-carbonbond）僅為1.42Å。石墨烯內部的碳原子之間的連接很柔韌，當施加外力於石墨烯時，碳原子面會彎曲變形，使得碳原子不必重新排列來適應外力，從而保持結構穩定。這種穩定的晶格結構使石墨烯具有優秀的導熱性。

石墨烯是構成下列碳同素異形體的基本單元：石墨，木炭，碳納米管和富勒烯。完美的石墨烯是二維的，它只包括六邊形(等角六邊形); 如果有五邊形和七邊形存在，則會構成石墨烯的缺陷。12個五角形石墨烯會共同形成富勒烯。