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石墨烯的神奇用途

作者：中國科學院成都有機化學有限公司來源：http://www.sikpqwc.cn 日期：2017-05-03 14:53:23

　　石墨烯是目前在科技界最為流行的一種高性能材料，單層原子的厚度和各種優良性能，使它在各行各業都具有極高的應用潛力。從改進海水淡化過濾設備到快速充電電池，再到發明下一代 LED 的燈泡、改進太陽能電池。但是我們相信石墨烯的潛力遠不止這些，下面帶大家盤點下石墨烯目前已經改變的技術。

　　凈化海水

　　在全球范圍內，將海水變成普通飲用水的研究始終都不曾停止。洛克希德·馬丁公司發現使用石墨烯做為過濾器能減少過濾海水的能源消耗，這種薄膜的厚度是同類產品的五百分之一，但是強度卻達到了同類產品的 1000 倍。他們將這個過濾器稱為「Perforene」，這個過濾器原本的設計目的是為了清理漏油，但是研究人員最近發現這個過濾器也可以用在海水凈化上。

　　因為過濾器中的濾膜很薄孔很小，只有水分子能通過，而相對比較大的鹽離子就無法通過了，而這個過程的能源消耗比普通的海水凈化過程要少 20%，更加適合用電凈水的地區。當然洛克希德·馬丁公司還面臨著生產上的挑戰，如何在工業上處理這個極薄的濾膜還是個難題。

　　超快速充電

　　現在人們使用的各種充電電池，每次用完之后都要花很久的時間來充電。不久前，澳大利亞斯威本大學的研究人員利用石墨烯電容器發明了一種電池，新電池由 3D 打印制作的石墨烯片組成，多層石墨烯在一起組成了這種大容量電池。該電池循環使用的時候不會有明顯的性能損失，更重要的是，這種電池可以在幾秒鐘之內充滿。

　　新電池可以直接替換智能手機、平板、電動汽車里面的鋰電池。石墨烯的出現給電池一個新的方向，對比傳統電池，其使用壽命和對環境的的污染方面也完全擊敗了傳統電池。由于石墨烯的制備工藝比較復雜，研究者用 3D 打印制作的石墨烯價格要低一些，降低了電池的成本，使之具有更高的應用前景。

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