這兩天中科院院士歐陽明高,怒懟廣汽新能源汽車浮誇宣傳的新聞,又壹次把這個魔幻又神奇的材料?石墨烯,帶回到網友們的視線中。
按照慣例我們先來把這件事的來龍去脈給差友們整理下吧。
在上周六舉行的壹次電動車論壇上,中國科學院院士歐陽明高公開表示:? 如果有人告訴妳,這車能跑 1000 公裏,幾分鐘充滿電,還安全,成本又很低。以目前的技術來講,他壹定是騙子。?
巧了,就在廣汽上周五埃安的發布會海報上,就用碩大的標語顯示著廣汽在電池領域的大肌肉:我們即將發布的電車,那可厲害了,8 分鐘充滿 80% ,續航更是達到了 1000 公裏。
這事壹下就變得有趣了,廣汽周五開的發布會,歐陽院士在周六就有了這樣的發言。。。
其實我們簡單想想,就知道廣汽的宣傳不可能了。
想要在 8 分鐘裏給壹塊續航達到 1000 公裏的電池充電,國家電網第壹個不答應。
差評君簡單的給差友算壹筆賬,現在電動車 8 分鐘 1000 公裏的 80%,充電所需的功率大概在 900 千瓦,如果用常見充電樁 380 V 的直流電壓,電流要達到 2400 安。
目前國家電網的快充電樁,最高也就支持 30 千瓦,退壹萬步講,就算造出了支持 900 千瓦的充電樁,那妳也不能為了給壹臺電動車充電,把整個小區都給整停電了吧。。。
那有的小夥伴想問了,拋開功率的問題,這個 ? 8 分鐘充滿 80% ,續航更是達到了 1000 公裏 ? 的石墨烯電池可能出現麽?
估計很多差友到現在都沒弄明白石墨烯到底是什麽,石墨烯真的這麽神奇麽?
上過初中化學的差友們應該都知道,在化學元素裏有壹種名為同素異形體的存在,它們都是由壹種單壹的元素組成的,卻因為排列方式不同,而具有截然不同的特性。
而石墨烯、金剛石、石墨以及富勒烯都是碳元素的同素異形體。
眾所周知,我們是生活在壹個三維的空間裏,而在石墨烯出現之前,所有已知的元素也都是以三維的結構存在的。
而石墨烯的結構卻出奇的詭異,說白了它就是單層的石墨,是壹種存在於二維空間的材料。
其實石墨烯的發現也遠比差友們想象的簡單,這兩位科學家用極其簡單的工具:膠帶!
他們把膠帶貼合在石墨的表面,然後再通過壹次次揭開膠帶,得到了單層的石墨結構。
所以這些年被這些無良廠家們? 妖魔化 ?的神奇材料石墨烯,遠遠沒有大家想象的這麽神秘。
不過由於石墨烯特立獨行的二維結構,讓它成為了壹種價值巨大的材料。
首先是它超乎想象的輕,卻異常堅固,它的強度是鋼的300倍,卻具有很好的柔韌性。
並且石墨烯還是壹種幾近完美的導熱材料,導熱系數高達3000-5000 W/m?K,這數值幾乎能夠秒殺幾乎所有金屬的導熱性了。
另外由於石墨烯特殊的結構,擁有非常高的電子遷移率,也就是電子在石墨烯上如若進入無人之境可自由遷移,所以石墨烯的導電性也非常好,發熱還小。
這麽多出色的特性出現在壹種材料上,讓石墨烯瞬間成為了各大廠商和材料研究領域的香饃饃。
石墨烯的發現也理所當然拿到了物理諾貝爾獎。
了解完石墨烯之後,我們很容易想到,利用石墨烯的高導電性,確實能夠極大的提升充電的速度。
是,想法很美好。
可惜壹方面是石墨烯太昂貴了。用膠帶撕,確實可以得到可觀察的石墨烯。但是想要得到能用的石墨烯,恐怕粘在膠帶上就不行了,要用例如化學氧化法、晶體外延生長法、化學氣相沈積法等來制備。
可石墨烯是二維材料,很容易發生褶皺變形,壹旦形變後,石墨烯的各項特性會發生變化,因此好的石墨烯成本壹直降不下來,被人們稱為 ? 黑金 ?。
另壹方面,石墨烯表面特性受化學狀態影響巨大,保持每壹批石墨烯之間的穩定性很難,再加上純石墨烯循環壽命低等,都是問題。
因此在現在實際使用中,石墨烯電池裏的石墨烯往往是作為壹種電極材料的摻雜物出現,稍微改善下導電和散熱問題就不錯了。
想要徹底突破如今電池的瓶頸,還離得遠著呢。
就像各大手機廠家早就知道石墨烯電池是香餑餑,很早就進行了布局,投入了幾年到現在都沒壹個能拿出量產的產品來。
是石墨烯真的沒用麽?不是,是因為低成本的石墨烯電池沒用,有用的石墨烯電池造價又太高,只能實驗室用用。