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2015年国际石墨烯年度十大热点事件

2016-01-06 10:52:34|涂附新闻|来源 圣泉酚醛树脂
摘要 1.Sunvault能源公司和爱迪生电力公司制造出10,000法拉石墨烯超级电容器(5月7日)2015年5月6日,Sunvault能源公司高兴地宣布,与爱迪生电力公司合作开发出世界...
       1.Sunvault能源公司和爱迪生电力公司制造出10,000法拉石墨烯超级电容器(5月7日)
       2015年5月6日,Sunvault能源公司高兴地宣布,与爱迪生电力公司合作开发出世界上最大的10,000法拉石墨烯超级电容器。这是迄今为止,石墨烯电容器领域最具革命的突破,由Sunvault能源公司与爱迪生电力公司联合完成。
       据Sunvault 首席执行官介绍说:“这个技术更准确地定义为高功率密度电池和一个快充电容器和混合体。”10,000法拉,该石墨烯超级电容器/电池强大到足以驱动半辆卡车。
       2.Sunvault公司的石墨烯超级电容有望取代锂离子电池并与特斯拉电池进行竞争(4月10日)
       2015年4月7日,在佛罗里达州的华尔街会议上,Sunvault能源公司的首席执行官介绍了公司的近期发展情况。
       会议上,该公司展示了10,000法拉的石墨烯超级电容器,该石墨烯电容器是世界上最大的,应用最先进技术制造的。它将和锂离子电池形成竞争关系。
       会上,公司首席执行官介绍说“目前,锂电池的生产成本约为500美元/每千瓦时。特斯拉最近宣布在内华达州建立一个超级工厂,在2020年前将锂电池的价格降至150美元/每千瓦时。我们目前对于石墨烯基超级电容器的成本估算为大约100美元/每千瓦时,并有信心在2015年终的时候将成本减半。”同时,“和锂电池不同,石墨烯基超级电容器的基质为碳,这种成分组成对环境不会造成有毒污染。目前,石墨烯供应充足,而锂的供应在下滑。”
       3.斯坦福大学科学家研发出可以快速并且持续充电7000次的石墨烯—铝电池(4月8日)
       锂电池作为电池中的卫冕冠军,其重要的因素就是能量密度。能量密度决定为什么他们可以主导便携式电子设备以及电动车的相关应用。但是,同样有很多怀疑,锂能增加多少能量密度?因此,很多研究人员试图找寻其他元素作为电池材料。
       铝是比较有希望的。它量大、廉价、轻量,每个原子都有可能在充放电运用三个电子。目前,研究人员制造的铝电池可以稳定充放电超过7,000次,且柔性,以及没有着火危险,这是个大新闻。
       锂的限制之一是作为一个纯金属,锂金属电极在充放电的时候容易变形和短路,这就是为什么我们使用锂离子电池——将锂和其他元素进行复合,控制金属锂引发的麻烦,这就意味着增加了重量和复杂性。相比之下,铝电池仅仅使用铝作为阳极,进一步的将是用铝箔,它为充电提供了高表面积,以及电池柔性。
       阴极材料来说,研究人员尝试了不同形式的碳,最后选定了石墨烯泡沫。石墨烯泡沫具有开放的、柔性的石墨烯层和管。具有的高表面积可以为铝氯离子提供反应场所。
       4.Graphene 3D Lab公司销售3D打印的导电石墨烯纤维(3月16日)
       Graphene 3D Lab公司宣布推出了3D打印专用的导电石墨烯线材,该线材包含了高导电的纳米碳材料,用来增强3D打印广泛使用的热塑性材料——PLA。大部分3D打印机均可使用这种线材,这种导电线材可以用作打印3D电子产品部件中的电路板。
       导电线材被命名为“黑魔法3D”,通过公司推出的e-commerce平台发售。该公司指出,该产品是公司的一个重要的里程碑,通过3D打印功能材料商业化产品的推出来实现销售收入,同时构建3D打印设备的一个生态系统。
       5.石墨烯电池能否运用到特斯拉3.0跑车上?(1月5日)
       几天前,特斯拉宣布对其跑车系列实施一些改进,其中就包括电池的增强。特斯拉声称已经具有了一种新的电池技术,比原跑车的电池能量提高31%。使用这种新型电池,公司创建了新的电池系统,可以大约提供70kWh的能量。
       虽然在这个声明中并没有特别提到石墨烯。有中国网站指出,the Roadster 3.0应当是使用了石墨烯电池,来显著的增加电池的续航能力。电池的续航里程提高了50%,使得3.0版本可以一次充电行使644公里。
       6.伯利克大学的科学家研发出石墨烯扬声器和麦克风(7月7日)
       美国加州大学的研究人员使用石墨烯制造了超轻无线超声扬声器和麦克风。这些设备填补了不太适合使用标准无线电传输的地点,比如说水底。其保真程度比超声波和声纳设备都好。同时还可以用作通讯、穿透钢铁等电磁波无法实现的地点。
       扬声器和麦克风都使用膜片,通常由纸或塑料制成,生产或检测声音的振动。新设备的隔膜使用了石墨烯的刚度、强度以及超轻性能,来实现亚音速(低于20 hz)到超声(高于20赫兹)的震动范围。科学家们说,这些设备将是石墨烯最接近于应用领域的一批原型件。他们甚至预测,这些新的麦克风对于音效发烧友具有很大的吸引力。
       7.世界上第一个商业石墨烯超级电容将被应用于宇宙飞船(5月5日)
       Skeleton Technologies是一家总部位于德国,研发生产位于爱沙尼亚的超级电容器公司。该公司设计了一个独特的工艺过程来通过SiC生产“弯曲石墨烯”。这种石墨烯被用来制造名为“SkelCap”的商用超级电容器。该公司声称他们的产品提供两倍的能量储存能力和实力,比其他的超级电容性能要高出5倍。高纯度的“弯曲石墨烯”保证了两倍的高电流输出和4倍的低电阻。
       欧洲航天局(ESA)最近选择该公司的产品,将可能在2018年用于航天器。ESA代表说,这项技术有潜力增加任务安全,同时降低任务的成本。SkeletonTechnologies公司的“SpaceCap”超级电容器将允许在一个非常小的空间内提供一个很大的电源。
       SkeletonTechnologies公司提供“SkelCap高功率系列”和“SkelCap高能系列”,官网http://www.skeletontech.com/prismatic-cells#energy上面有详细的介绍。
       8.IDTechEx的分析师分析石墨烯行业(9月4日)
       IDTechEx公司推出了新的石墨烯年度市场报告,预测石墨烯市场到2026年将增长达到2亿美元,主要的应用领域为复合材料,能源和石墨烯涂料。
       IDTechEx公司的分析师Ghaffarzadeh博士介绍说,目前市场的主要驱动力为小批量样品的研发和测试,然而各公司正在建立强大的销售网络。除了研发,我们认为从导电石墨烯和导热石墨烯将成为第一个市场。技术上来说,他们距离成果化最近,并在散热、光学膜、热界面材料等领域具有应用潜力。但长远来讲,这个市场并不是很大。
       下一波的商业化将会在储能领域和复合材料。在复合材料领域,碳纳米管在导电塑料应用具有进展,而石墨烯将在热和防渗透复合材料领域找到自己的位置。
       另一方面,石墨烯产业由于许多生产企业的加入,竞争愈趋激烈,试图创造差异化变得更加困难。产品质量的认可、接受也是一个长期化的过程,这导致许多企业的业绩无法成长,持续赤字经营,产能无法充分发挥。目前,各家企业正在尝试在以下几个方面来实现差异化:首先,石墨烯产品的形态、一致性、可重复性。其次,加工石墨烯的容易程度。最后,产品的价格。石墨烯材料的销售价格由于竞争愈趋激烈,使得价格持续下探。
       9.科学家设计出大型精密卷绕对位石墨烯制造工艺(5月21日)
       美国麻省理工大学和密歇根大学的研究人员开发了一种新的精密卷对卷制造工艺,保证能够使用金属箔薄作为底物,连续生产石墨烯。
       新工艺是一种改进的CVD法,已经在麻省理工学院(以及其他地方)使用来制造石墨烯。新系统使用一个类似的化学气相,但腔室由两个同心管组成,基质是薄铜。气体流入管道并通过预先准备的空洞精确释放,使得基质暴漏在气体混合物中。第一个区域为退火区域,用来处理衬底上的表面;第二个区域是增长区域,在基质上形成石墨烯。腔室加热到约1000摄氏度进行反应。
       研究人员已经建立了一个实验室规模的系统,运行速度为25毫米(1英寸)/ 每分钟,可制备非常均一,高质量的单层石墨烯。当滚速提高20倍,设备仍然可以产生一个涂层,但石墨烯的质量有所下降,包含了很多的缺陷。研究团队正在研究工艺参数和应用之间的平衡点,比如说高生产率和石墨烯质量。
       10.石墨烯吉他在石墨烯展中展出(1月12日)
       IDTechEx在“石墨烯生活!”活动中展示了一个独特的石墨烯增强吉他。这把吉他由碳纤维和环氧树脂制成。吉他的展示公司Perpetuus介绍说第一次尝试是失败的,而第二次尝试是成功的,吉他更轻,更坚固,并具有优异的音效。吉他将进行拍卖,拍卖收入将捐给慈善机构。
       由此可以看出人们在石墨烯能源储备的应用上尤为关注——超级电容和电池。在2015年石墨烯超级电容已经进入市场。希望在明年石墨烯电池也能进入市场。 
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