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石墨烯是什么材料,为什么这么火

最近华为p40系列闹了一个乌龙事件,华为法国官方推特发布了一则P40系列会采用石墨烯电池的消息,但随后又删除。但这个消息在传到国内之后引起了舆论的沸腾,让许多人为之振奋,股市上石墨烯相关股票迅速上涨,但后续证明这是一个乌龙事件。

石墨烯究竟是什么东西,为什么能引起如此大的反响,我不禁非常好奇,于是在网上浏览了大量的相关材料,对此有了初步的认识。现提供给大家,希望能对认识这种材料带来帮助。

1、石墨烯材料的定义

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料

2、这种材料谁发现的

2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。他们的实验就是用胶带涂上特殊材料两边粘上石墨,一层一层的剥离得到最薄的单层石墨原子,就是石墨烯,好像方法很简单,但一般人是无法想象的,就像树上的苹果已经砸到无数人头上,也只有砸到牛顿头上才发现万有引力。

3、它有什么特性

石墨烯是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料 ,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光";导热系数高达5300 W/m·K,常温下其电子迁移率*超过15000 cm²/V·s,而电阻率只约10-6 Ω·cm,为世上电阻率最小的材料。

石墨烯的结构非常稳定,石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定。石墨烯是世界上导电性最好的材料。

4、它有哪些应用场景

利用石墨烯加入电池电极材料中可以大大提高充电效率,并且提高电池容量。自我装配的多层石墨烯片不仅是锂空气电池的理想设计,也可以应用于许多其他潜在的能源存储领域如超级电容器电磁炮

石墨烯还是已知导电性能最出色的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路, 石墨烯的出现,高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了,将来能取代硅。

石墨烯还可以以光子传感器的面貌出现在更大的市场上,这种传感器是用于检测光纤中携带的信息的,现在,这个角色还在由硅担当,但硅的时代似乎就要结束。IBM的一个研究小组首次披露了他们研制的石墨烯光电探测器,接下来人们要期待的就是基于石墨烯的太阳能电池液晶显示屏了。

石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域,同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。

5、我国在石墨烯发展中的地位

中国在全球石墨烯行业中起到主导和核心作用。在知识产权方面,2012年,我国石墨烯论文数量就超过美国,位居世界首位。2015年的全球石墨烯专利数据显示,排名首位的依然是中国,之后是美国、韩国、日本

目前手机和电动汽车在中国已经普及,但手机和电动车使用的锂电池效率虽然比前期的铅酸电池有了很大提高,但仍然存在耗电快、充电时间长安全性不足等问题,如果电池问题解决,将会极大推动汽车行业和手机行业的发展,我们可以想象将来手机充一次电可以用几天,没电了几分钟充完,电动车一次可以跑一千公里,充电只要10分钟,车主上一个厕所就能把电充满这将是一种全新感受。因此此消息才会引起极大关注。

石墨烯是什么材料,为什么这么火

充电就是这么简单

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