Nature 一篇文章表示石墨烯突破性发展,直接白菜价?

2020-01-29 11:20:04 +08:00
 cyannnna
https://www.nature.com/articles/s41586-020-1938-0

美国莱斯大学 James M. Tour、Boris I. Yakobson 和 C-Crete 科技公司的 Rouzbeh Shahsavari 合作,通过廉价的焦耳热闪蒸技术( flash Joule heating,FJH )可以将任何来源的碳,无论是石油焦碳、煤炭、碳黑、食品废弃物、橡胶轮胎还是塑料垃圾,统统在不到 100 毫秒的时间内变成石墨烯,并实现克级制备

所示非晶态导电碳粉在两个电极之间轻微压缩,放入石英或陶瓷管内,气压维持在大气压或者微弱的真空下(~10mm Hg )。电极材料可以是铜、石墨或任何导电耐火的材料。电容器组高压放电使碳源在不到 100 毫秒的时间内达到 3000 K 以上的温度,有效地将非晶碳转化为涡轮堆叠的石墨烯。研究人员将焦耳热闪蒸技术获得的石墨烯命名为 Flash graphene (FG,闪蒸石墨烯),层层堆叠的闪蒸石墨烯表现出涡轮层堆叠。FG 的合成不使用熔炉,不需要溶剂、反应气体。产量取决于碳源的碳含量。当使用高碳含量碳源时,如炭黑、无烟煤或焦炭,FG 产率在 80%-90%之间,碳纯度大于 99%,无需净化步骤。拉曼光谱分析显示 FG 的 D 带强度低甚至没有,表明 FG 是迄今为止报道的缺陷最少的石墨烯材料之一,同时 FG 的涡轮层状堆积,这与涡轮层石墨有着明显区别。这种无序取向有利于其在复合过程中快速剥离。每克 FG 合成所需的电能成本仅为 7.2 千焦耳

1 度电=1 千瓦时=1000W*3600S=3600 千焦耳,粗略估算一度电能合成 500g 石墨烯,按照一度电 5 毛 3 来算,也就是说未来一公斤石墨烯电力成本低至 1.06 元……未来石墨烯可能比白菜还便宜

手机电池有救了?电动车有救了?
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23 条回复
MonoLogueChi
2020-01-31 00:17:41 +08:00
@Hieast 吸附能力不一样,相同质量的石墨烯能填充更多地锂
594duck
2020-01-31 06:59:42 +08:00
@MonoLogueChi
能量单位密度是摆死的,另外你还要考虑安全。不考虑安全的话,直接穿刺冒火么。负 10 度环境下的晶体就足够你喝一壶了。

想和化石能比单位能量密度,学日本吧。吹
Hieast
2020-01-31 16:11:11 +08:00
@MonoLogueChi #19 你说的没错,但是我问的是体积能量密度。
就我个人体验来看,3C 里的电池重一点没问题,大一点就是不行,体积能量密度的重要性远高于质量能量密度。
我感觉从石墨到石墨烯的变化增加的吸附能力无法抵过结构不稳定带来的负面效果,肯定要掺杂别的材料稳定结构,最终得到的负极材料质量密度不见得比现在强。

看了一下,原来你也转行了。我毕业论文也是锂硫电池的,感觉搞电池出成果太慢才转行的。
算了我也不回复了电池相关的内容了,其实没啥意义,可能只是在缅怀青春,哈哈哈哈。

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