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石墨烯的神奇用途

作者:中国科学院成都有机化学有限公司 来源:http://www.timesnano.com 日期:2017-05-03 14:53:23


   石墨烯是目前在科技界最为流行的一种高性能材料,单层原子的厚度和各种优良性能,使它在各行各业都具有极高的应用潜力。从改进海水淡化过滤设备到快速充电电池,再到发明下一代 LED 的灯泡、改进太阳能电池。但是我们相信石墨烯的潜力远不止这些,下面带大家盘点下石墨烯目前已经改变的技术。
 
  净化海水
 
  在全球范围内,将海水变成普通饮用水的研究始终都不曾停止。洛克希德·马丁公司发现使用石墨烯做为过滤器能减少过滤海水的能源消耗,这种薄膜的厚度是同类产品的五百分之一,但是强度却达到了同类产品的 1000 倍。他们将这个过滤器称为「Perforene」,这个过滤器原本的设计目的是为了清理漏油,但是研究人员最近发现这个过滤器也可以用在海水净化上。
 
  因为过滤器中的滤膜很薄孔很小,只有水分子能通过,而相对比较大的盐离子就无法通过了,而这个过程的能源消耗比普通的海水净化过程要少 20%,更加适合用电净水的地区。当然洛克希德·马丁公司还面临着生产上的挑战,如何在工业上处理这个极薄的滤膜还是个难题。
 
  超快速充电
 
  现在人们使用的各种充电电池,每次用完之后都要花很久的时间来充电。不久前,澳大利亚斯威本大学的研究人员利用石墨烯电容器发明了一种电池,新电池由 3D 打印制作的石墨烯片组成,多层石墨烯在一起组成了这种大容量电池。该电池循环使用的时候不会有明显的性能损失,更重要的是,这种电池可以在几秒钟之内充满。
 
  新电池可以直接替换智能手机、平板、电动汽车里面的锂电池。石墨烯的出现给电池一个新的方向,对比传统电池,其使用寿命和对环境的的污染方面也完全击败了传统电池。由于石墨烯的制备工艺比较复杂,研究者用 3D 打印制作的石墨烯价格要低一些,降低了电池的成本,使之具有更高的应用前景。

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