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熱點丨石墨烯對汽車，到底干了什么??？
閱讀次數：539  更新時間：2015-12-28
相對于鉛酸電池、鎳氫電池，鋰離子電池具備能量密度大、循環(huán)壽命長、綠色環(huán)保、安全性能好等優(yōu)點。不過，石墨烯的特殊微觀結構更有利于鋰離子的嵌入與遷出，從而能夠提高鋰電池的能量密度、功率密度等性能。
超級電容器是基于亥姆霍茲雙電層理論的一種新型儲能器件，石墨烯超級電容能比鋰電池儲存更多的電量。具有功率密度大、循環(huán)壽命長、充電速度快、維護保養(yǎng)簡單等優(yōu)點，但其能量密度較低。目前，超級電容器作為車用動力電源主要集中在城市公交領域，在公交車站鋪設充電裝置，上下乘客時間電量即可充滿。此前有報道稱，韓國一名科學家研制出只需4分鐘即可充滿電的超級電容。
在燃料電池領域，氫燃料是未來發(fā)展方向。石墨烯因具備納米結構，同時成本相對較低，是儲氫材料的較好選擇。有人利用石墨烯和碳納米管設計了一個三維儲氫模型，這種材料摻入鋰離子，在常壓下儲氫能力可以達到41克每升。
電加熱座椅是高檔、豪華汽車的必備裝置之一。美國加州大學一項研究顯示，石墨烯的導熱性能優(yōu)于碳納米管，碳納米管的導熱系數可達3000以上，而單層石墨烯的導熱系數可達5300，甚至有研究表明其導熱系數高達6600。因為石墨烯本身是超二維納米結構，可以保證熱量在加熱區(qū)域內的均勻釋放。
石墨烯薄膜表面的水分子之間的結合能大于其與石墨烯的吸附能，使得水分子以水滴形態(tài)存在，所以石墨烯具有疏水性。布法羅大學研究人員將石墨烯噴涂于鋼表面，浸泡于海水中可以保持一個月不生銹，而普通高性能涂料僅能維持幾天時間。因為石墨烯的高疏水性以及獨特的納米結構，可以將其運用于車用涂料領域，提高防腐效果。
目前，電路技術所用硅晶體管尺寸已經接近了相關物理定律的極限，在尺寸方面很難有更大突破。研究表明，與硅相比，電子在石墨烯內移動阻力更小，消耗能量更少；同時，基于石墨烯的晶體管尺寸可以更小，從而可實現更高的集成度。因此，石墨烯被稱之為后摩爾時代取代硅的微電子材料。隨著技術的成熟，基于石墨烯的電路完全可以用于汽車。
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