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特斯拉也望尘莫及:石墨烯电池充电8分钟可跑1000公里

澎湃新闻见习记者 王灿 综合报道
2014-12-13 18:10
来源:澎湃新闻
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石墨烯聚合材料电池的成本将比锂电池低77%,重量也仅为传统电池的一半。

        电动交通工具因其清洁性而受到消费者青睐,而目前电池的电量和续航能力却又让人有些望而却步,不过这个令人头痛的问题,或将得到解决。

        据《世界报》此前消息,西班牙Graphenano公司(一家以工业规模生产石墨烯的公司)同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池,其储电量是目前市场最好产品的三倍,用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。

        Graphenano公司计划于2015年将此电池投入生产,并且计划与德国四大汽车公司中的两家(现在还不方便透露公司名称)在本月和电动汽车进行试验。

        而目前电动汽车界的明星汽车——特斯拉董事长兼产品架构师艾伦•马斯克(Elon Musk)此前在接受英国汽车杂志《Auto Express》专访时大胆预测,电动汽车未来的续航里程有望达到约800公里。此次石墨烯聚合材料电池与汽车联合的投产问世,或将引领电动汽车行业的新的续航里程。

        石墨烯是世界上最薄、最硬的材料,于2004年问世,其发现者英国曼彻斯特大学安德烈-海姆(AndreGeim)教授于2010年获得诺贝尔物理学奖。

        石墨烯聚合材料电池的使用寿命较长,是传统氢化电池的四倍、锂电池的两倍。且因石墨烯的特性,此电池的重量仅为传统电池的一半,使得装载该电池的汽车更加轻量化,进而提高汽车燃油效率。

        虽然石墨烯电池具有各种优良的性能,但其成本并不高。Graphenano公司相关负责人称,石墨烯电池的成本将比锂电池低77%,完全在消费者承受范围之内。

        此外,在汽车燃料电池等领域,石墨烯还有望带来革命性进步。

        中国科学技术大学吴恒安教授、王奉超特任副研究员与安德烈•海姆教授课题组及荷兰内梅亨大学研究人员合作,在石墨烯等类膜材料输运特性研究方面首次发现,石墨烯可以作为良好的“质子传导膜”。国际顶尖学术期刊《自然》11月26日在线发表了这一研究成果。

        燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置,与其他电池相比,具有能量转化效率高、无环境污染等优点。“质子传导薄膜”是燃料电池技术的核心部分,汽车中的燃料电池使用氧和氢作为燃料,把化学能量转变电流。

        现有的质子薄膜上常存在燃料泄漏,降低了电池有效性,但质子可以较为容易地“穿越”石墨烯等二维材料,而其他物质则很难穿越,从而可以解决燃料渗透的问题,增加电池的有效性。

        石墨烯薄膜可用于提取大气层中的氢,暗示着该材料结合燃料电池更容易从空气中提取氢。麻省理工学院的Karnik教授在评论中指出,这项最新研究在理论上已达到美国能源部设定的2020年质子交换膜输运性能目标。

        这项突破性研究,为人类认知石墨烯等材料特性带来全新发现,并有望为燃料电池和氢相关技术领域带来革命性的进步。

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