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第344章 石墨烯电池(1 / 2)

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石墨烯这种材料非常特殊,它的原子排列是二维的,这就导致了它的层数不同,表现出来的物理性能也完全不同。

按照物理学界的规则,把只有一层原子排列的石墨烯称为单层石墨烯、拥有两层原子排列的称为双层石墨烯,十层以下的称为少层石墨烯,十层以上的自然就是多层石墨烯。

多层石墨烯很多厂商都可以量产,但是用途也不是很大,石墨烯的层数越多,导电性越弱,十层以上几乎没有导电性,所以多层石墨烯的用途不是很大。

但是到了十层以下的少层石墨烯,到了这个程度,石墨烯的导电性和吸附性就会大大增强,成为半导体。

但是真正厉害的还是单层和双层石墨烯,这两种石墨烯才是未来的材料,但是目前只能在实验室的特殊环境下生产,而且价格贵的离谱。根据2016年《自然》杂志的估计,在老美实验室,1克石墨烯的制备成本高达615万美元。但是就是这仅仅1克单晶石墨烯,却可以铺平300多平米的操场。单晶石墨烯是目前发现最可靠常温超导材料。

石墨烯会根据层数的增加,导电性也会增加,十层以上基本上绝缘体。到了双层和单层,根据石墨烯结构的变化,电阻会降到几乎为零。

而夹在中间的少层石墨烯恰好处于半导体状态,少层石墨烯是生产石墨烯锂电池和碳基芯片的绝佳材料。

而这次王立诚教授的团队搞出来的是少层石墨烯的量产方案。根据王立诚教授的介绍,这次之所以能够找到少层石墨烯的制备方案,是因为奇迹投资的超算立下了大功。研究人员在使用穷举法计算石墨烯作为锂电池负极材料的可能性时,结果非常意外地计算出来了少层石墨烯制备方案中,碳化硅外延法实验的可能数据。

而负责这项计算的研究员,又恰好算是王立诚刚刚招聘的计算材料学的实验记录员。这名研究员也许是刚刚入职,所以在记录计算数据时,偶然间看到这组数据,于是回去后就立刻向自己的上级申请了实验验证,结果一下子就生产出了十层以下的少层石墨烯。

碳化硅外延法是通过在超高真空的高温环境下,使硅原子升华脱离材料,剩下的碳原子通过自组形式重构,从而得到基于碳化硅衬底的石墨烯。这种方法可以获得高质量的石墨烯,而且成本比使用其他方法制备的石墨烯在成本是具有更大的优势。

介绍到这里,王立诚教授奉承道:“这还得多亏了李总不计成本地投入,多次为我们的实验室增添新的设备,我们才能在这么短的时间内,验证超算的给出的计算结果。在此我代表实验室全体人员,向李总表示感谢。谢谢李总!”

说着,王立诚教授郑重地向李月祺鞠躬表示感谢,李月祺立刻扶住王教授道:“王教授、王教授,你这么做就显得是太客气了,大家都说一家人。再说了,您是长辈,这么做不是折我的寿吗?”

其实王立诚真的很感激李月祺,如果没有他的入股,并且大力扶持,自己含辛茹苦大半生的心血可能就要付之东流,哪能像现在这样,一边教书,一边继续从事自己所喜欢的研究事业。

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