美國科學界預測，一旦石墨烯基陽極材料技術(shù)成熟，特斯拉可在不久后實現(xiàn)單次充電續(xù)航里程達500英里的目標。根據(jù)技術(shù)參數(shù)，這種材料將可把鋰離子電池的能量密度和輸出功率提高三倍。股市有風險，投資需謹慎。

石墨烯提前點爆材料革命

石墨烯，這個以往更多出現(xiàn)在實驗室的材料，一夜之間成為產(chǎn)業(yè)界“新寵”。從三星的移動手機、蘋果的可穿戴設(shè)備，到特斯拉電動車的電池，都出現(xiàn)了石墨烯材料的身影。

有人說，誰掌握了石墨烯技術(shù)，誰就掌握了未來電子設(shè)備市場發(fā)展的關(guān)鍵。由于它可以讓設(shè)備變得更薄更柔軟，海外媒體認為石墨烯將成為蘋果和三星的下一個戰(zhàn)場。目前蘋果、三星和谷歌已經(jīng)在競爭收購，欲將這種材料用于移動和可穿戴設(shè)備中的相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)都收入囊中。

電動車“教父”馬斯克的野心是，不久以后實現(xiàn)單次充電續(xù)航里程達500英里的目標，因為石墨烯基陽極材料可將現(xiàn)有鋰離子電池的能量密度和輸出功率提高三倍。

馬斯克的野心點燃了全球的暗戰(zhàn)。日本火速研發(fā)出特制的石墨烯材料替代鉑作為催化劑，可大幅降低電動車電池成本。西班牙Graphenano公司計劃于2015年將石墨烯聚合材料電池投入生產(chǎn)，并與德國兩家汽車巨頭合作，本月投入試驗。

在中國，石墨烯得到高層的特別關(guān)注。據(jù)新華社報道，國家主席習近平13日晚考察了江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，了解石墨烯研發(fā)情況。有消息稱，工信部等計劃將石墨烯寫入“十三五”新材料規(guī)劃。

無法擺脫的“特斯拉魔咒”

盡管一般人每天駕車出行的平均里程僅為100英里(約合161千米)左右，但特斯拉首席執(zhí)行官馬斯克仍對Model S汽車目前所使用的85千瓦時電池組感到不滿，他希望能將電池容量提高一倍。

“公司將有可能開發(fā)出一款500英里(約合805千米)續(xù)航里程的汽車。事實上，我們可能很快就能做到這一點。”馬斯克的話讓人對石墨烯浮想聯(lián)翩。

美國科學界預測，一旦石墨烯基陽極材料技術(shù)成熟，特斯拉可在不久后實現(xiàn)單次充電續(xù)航里程達500英里的目標。根據(jù)技術(shù)參數(shù)，這種材料將可把鋰離子電池的能量密度和輸出功率提高三倍。

馬斯克的一舉一動都被視為電動車技術(shù)發(fā)展最新風向標，“特斯拉魔咒”至今難以破解。這種“跟風式”的研發(fā)正在日本、西班牙全面展開，有望引領(lǐng)下一次材料革命提前爆發(fā)。

日前，日本東北大學助教伊藤良一率領(lǐng)的研究小組嘗試用石墨烯作為替代催化劑。石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)新材料，價格不高。研究人員先利用片狀石墨烯制作出立體結(jié)構(gòu)，然后用氣相沉積法給立體結(jié)構(gòu)鍍上氮和硫。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鍍上的氮和硫的量越多，就越能高效催化制造出更多的氫。研究人員稱，如果在石墨烯催化劑中再加入鎳，其制氫能力就可以超越鉑催化劑，預計將此技術(shù)市場化后，可以使燃料電池成本大大下降。

一家在西班牙以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)石墨烯的公司Graphenano與該國科爾瓦多大學合作研究出首例石墨烯聚合材料電池，預計該電池2015年將此投入生產(chǎn)。本月，兩家德國汽車巨頭將對這款新型電動車進行試驗。

技術(shù)分析人士稱，這項新技術(shù)是將石墨烯做成聚合物，其優(yōu)勢在于它的能量密度、持續(xù)時間、充電速度、重量和價格。Graphenano的副總裁強調(diào)：“它對于航空業(yè)、汽車業(yè)、計算機產(chǎn)業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)都意味著一個跨越性的發(fā)現(xiàn)，能大大增加產(chǎn)業(yè)效率，并且將之前的一些想象變成可能?！?/p>

技術(shù)參數(shù)表明，這種石墨烯聚合材料電池性能卓越，儲電量是目前市場最好產(chǎn)品的三倍，用此電池提供電力的電動車最多能行駛1000公里，而其充電時間不到8分鐘；使用壽命是傳統(tǒng)氫化電池的四倍，是鋰電池的兩倍；重量為傳統(tǒng)電池的一半，這樣可以提高裝載該電池的機器的效率；成本將比鋰電池低77%。

硬件比的是“柔術(shù)”

石墨烯的發(fā)明者之一、諾獎得主康斯坦丁·諾沃肖洛夫爵士去年收到一份來自中國的稀罕之物——全球首款石墨烯觸屏手機?！斑@是真的嗎？真是用石墨烯做的手機嘛？”收到禮物時，諾沃肖洛夫大為驚嘆。諾沃肖洛夫和其導師因研究二維材料石墨烯開創(chuàng)性實驗而獲得2010年諾貝爾物理學獎。