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    石墨烯:七大方向最新進展

    發布日期:2021-08-24

    核心提示:作為新一代材料,石墨烯自從2004年面世以來就備受關注,不斷地在投資領域和股市掀起熱潮。石墨烯最新進展主要體現在七大方向:1
    作為新一代材料,石墨烯自從2004年面世以來就備受關注,不斷地在投資領域和股市掀起熱潮。
     
    石墨烯最新進展主要體現在七大方向:
     
    1、石墨烯芯片
     
    石墨烯芯片被認為是中國彎道超車的希望。最近國產8英寸石墨烯晶圓實現了小批量生產。
     
    此外,臺積電的工藝制程已經穩定在了5nm,且3nm正在實現量產,但是臺積電受到材料本身和量子物理的影響已幾近極限,下一個突破就是石墨烯。
     
    2、石墨烯鋰離子電池
     
    鋰離子電池是目前消費電子領域應用最廣泛的電池,它的能量密度大,循環壽命長,但缺點是功率密度還不夠大,電池滿充時間需要幾個小時,充電難題難以突破。超級電容器功率密度高而能量密度低,無法滿足續航要求,不能單獨用于電動車或其他儲能設備。而石墨烯鋰離子電池可以解決“魚和熊掌不可兼得”的難題,同時滿足了能量密度和功率密度要求。 
     
    3、石墨烯儲氫
     
    氧化石墨烯是一種很有潛力的儲氫襯底材料。悉尼科技大學研究團隊研究發現摻雜鋁的多孔石墨烯的儲氫能力更強,可以實現氫氣的高效儲存和快速釋放。
     
    4、石墨烯抗菌功效
     
    在醫學領域,石墨烯的衍生物氧化石墨烯正在發揮其抗菌功效。比如,新加坡南洋理工大學研究人員用原子力顯微鏡發現了氧化石墨烯對大腸埃希菌的破壞作用。
     
    5、石墨烯作為基因載體
     
    石墨烯及其衍生物具有易于化學修飾、可結合核苷酸、容易被細胞攝取、低毒性等性能,使其成為基因載體的優秀候選材料。
     
    目前,蘇州大學研究團隊、加拿大麥吉爾大學研究人員都在此方面有所突破。
     
    6、石墨烯助力可穿戴設備
     
    目前可穿戴技術最大的難題是:如何在不配備眾多電池組的情況下給設備供電?一個解決辦法是用超級電容器代替電池組。
     
    石墨烯擁有良好的導電性、高密度和比表面積,是超級電容的理想材料,將其應用于超級電容器上,可以解決充電時間長、續航短的瓶頸。
     
    7、石墨烯觸摸屏
     
    石墨烯在柔性顯示領域的應用被視為產業化臨近爆發階段。但受技術限制,對于非單晶、大面積、無缺陷的石墨烯薄膜材料難以進行成本控制。相對來看,小面積屏幕商業化進程稍快。因此,這已成為一些企業研發方向,包括三星、華為,正將柔性顯示屏作為智能手機產品升級迭代的契機。
     
    此外,石墨烯+陶瓷、玻璃等制作新的復合材料,將使得原料有新的卓越性能,不但商業可行性大,而且應用領域也會更廣泛。 

    關鍵詞: 石墨烯電池
     
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