激光诱导石墨烯或将取代可穿戴设备的电池

2020年4月11日 分类:石墨烯新闻 作者:威锋网

去年,来自莱斯大学的研究人员宣布,他们已经开发出了一种利用计算机控制的激光工艺来生产石墨烯的方法,所得的产品被他们称为激光诱导石墨烯(LIG)。研究人员现在提出,这种石墨烯很适合取代可穿戴电子设备目前所使用的电池。

石墨烯是一种非常理想的超级导体材料,拥有超薄、强韧以及灵活柔软的特性,而激光诱导石墨烯除了拥有上述特性之外,其制作工艺也比普通的石墨烯要容易得多。一般情况下,石墨烯通常是通过一种被称为“化学气体沉积”的方法来制作的。在生产石墨烯的过程中,反应室中会加入气体,让石墨烯薄膜沉积在一块板子上。

在生产这种新型石墨烯的过程中,莱斯大学的研究人员使用了商用的聚酰亚胺塑料片以及计算机控制的激光。除了碳之外,激光能够将聚酰亚胺塑料片上的其他所有材料都烧掉。

经过激光处理之后所留下的材料就是石墨烯的其中一种形式。研究小组认为,这种生产激光诱导石墨烯的方法将实现一种被称为 roll-to-roll 的生产系统,省去了此前的那些复杂的生产条件,有助于提升微型超级电容的生产能力。

研究团队表示,使用激光诱导石墨烯生产出来的微型超级电容的能量密度跟薄膜锂离子电池大致是一样的,每平方厘米中的电容量为 943 微法,能量密度为 3.2 毫瓦/立方厘米。最关键的一点是,激光诱导石墨烯打造的微型超级电容不会随着时间的推移而出现性能下降的情况。

上个月底,我们曾经报道了科学家们在跟石墨烯相关的领域取得了最新的技术突破的消息,智能手机的电池寿命将因此得到难以想象的提升。

格拉斯哥大学的研究人员发现的石墨烯廉价制作方法使用了跟“化学气体沉积”类似的工作原理,只是沉积板的材料换成了价格较低的铜箔。研究人员表示,铜质表面是形成石墨烯的一个非常棒的载体。跟传统的生产方式相比,它的成本要低 100 倍以上。

从许多方面来看,石墨烯都能够带来革命性的突破,其中包括超高速计算机、超轻可穿戴智能设备和柔性手机等等。跟目前智能手机中采用的锂离子电池相比,石墨烯能够带来更大容量的电池。

对于消费者来说,不管是普通的石墨烯还是激光诱导石墨烯,它们进入数码设备是非常有意义的。在未来,数码设备将不再需要每天一充,而是改为每周一充。当然,这种材料要想用到数码设备上还有一些生产成本以外的问题,比如材料本身的采购问题。

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