本月初，又一家長沙本土共享汽車品牌開始在長沙高新區(qū)運(yùn)營，未來將有4家共享汽車品牌在長沙展開“競爭”。與共享單車不同的是,，由于采用網(wǎng)點(diǎn)化管理，車型以新能源車為主,，其充電,、續(xù)航里程等問題，讓很多用戶心存顧慮,。如今,，一種叫作“石墨烯”的萬能材料，讓新能源汽車充電更快跑得更遠(yuǎn),。近日,，記者探訪了位于湖南大學(xué)的石墨烯材料與器件湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,，感受了這個(gè)“萬能材料”的魅力。
實(shí)驗(yàn)證明：充放電一萬次容量仍有87%以上
“開在路上突然沒電了怎么辦,？充電不方便,，而且跑不了長途！”一位使用過共享汽車的大學(xué)生向記者“吐槽”,。如今在長沙興起的共享汽車,，車型都選用如眾泰云100、知豆等電動汽車,，據(jù)稱,，其充電時(shí)間約7個(gè)小時(shí)，理想狀態(tài)下續(xù)航里程最多也只200公里,。
除了車內(nèi)空調(diào)耗電,，用于加速和爬坡時(shí)的電量消耗占總能耗的2/3,，這是影響電動汽車續(xù)航里程的主要原因,。如今，隨著石墨烯材料的加入,，一種被稱為“超級電容器”的器材,，可以讓電動汽車跑得更遠(yuǎn)。
“超級電容器的特點(diǎn)就是快充快放,，幾分鐘就能充滿,，可以重復(fù)使用幾萬次，溫度適應(yīng)性好,，而且釋放的功率非常高,。用在汽車上，加速時(shí)馬力非常強(qiáng),！”湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副院長王雙印教授告訴記者,，“超級電容器”容量低存不住電，無法單獨(dú)使用,，但與車用鋰電子電池耦合在一起,，在踩剎車的過程中，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能在幾秒鐘之內(nèi)就能將超級電容器充滿,而加速或爬坡時(shí)主電源不工作,，由超級電容提供大馬力的能量,。
王雙印告訴記者，超級電容器的容量會隨著使用次數(shù)的增多而減小,，而他們團(tuán)隊(duì)將石墨烯應(yīng)用于超級電容器后,，充放電一萬次后容量仍然保持在87%以上，“超級電容器及其相關(guān)的汽車等行業(yè)是目前石墨烯材料應(yīng)用最為現(xiàn)實(shí)和徹底的領(lǐng)域,�,！�
此外,，“大街上跑的電動車，用的都是便宜的鉛酸電池,，我們現(xiàn)在開發(fā)的一種石墨烯涂層,，只要在鉛酸電池的底部涂上一層，就變成了鉛炭電池,，也就是學(xué)術(shù)上所稱的超級電池,！”王雙印表示，這種超級電池價(jià)格便宜,、壽命更長,，而且抗低溫，“在一些太陽能豐富的偏遠(yuǎn)農(nóng)村,，農(nóng)戶只要在家里裝上太陽能電池板,，白天為這種超級電池充電，晚上就能用它做飯看電視,！”目前該實(shí)驗(yàn)室正在和一家企業(yè)合作,，準(zhǔn)備生產(chǎn)推出這種超級電池。
未來可期：石墨烯有望推動綠色汽車平價(jià)化
那么,，究竟什么是石墨烯呢,？在實(shí)驗(yàn)室里，記者第一次看到一小瓶氧化石墨烯,，那是一層黑色的粉末,，類似鉛筆芯粉末�,！捌鋵�(shí)石墨烯肉眼是看不到的,。”王雙印告訴記者,，鉛筆在紙上輕輕劃過,，留下的痕跡就可能是幾層到幾十層石墨烯。人類第一次獲取石墨烯的方法“簡單粗暴”,，用透明膠將一塊石墨片反復(fù)粘貼與撕開,，最終形成了厚度只有0.335納米的石墨烯，也就是只有一個(gè)原子厚度的石墨烯,。被視為“萬能材料”的石墨烯,，輕薄、強(qiáng)韌,、導(dǎo)電,、導(dǎo)熱……這些特性，讓人們對它賦予很多想象空間,。
“我們國內(nèi)新能源汽車用的都是鋰電子電池,，充電速度慢,，而且續(xù)航里程也不能跑太遠(yuǎn)�,！蓖蹼p印告訴記者,，這種電池使用一段時(shí)間后性能就會下降，壽命變短,。除了與超級電容器配合,，石墨烯本身就可以作為添加劑加入鋰離子電池的正極，充電過程更快,，同時(shí)大大提高電池的穩(wěn)定性,，多次使用后不會出現(xiàn)電池性能的衰減。
據(jù)悉,，豐田已經(jīng)量產(chǎn)的氫燃料電池車“MIRAI”,，售價(jià)高達(dá)人民幣41.5萬元。這種汽車所用的燃料電池,，就是氫氣與氧氣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),，而大量生產(chǎn)氫氣所需要的催化劑元素是鉑，“鉑金的價(jià)格貴,，造成這種綠色汽車成本高昂,�,！蓖蹼p印介紹,，“我們現(xiàn)在所做的，就是用石墨烯替換掉這種貴金屬,！”
“湖南開發(fā)石墨烯材料有自己的獨(dú)特優(yōu)勢,！”王雙印說，湖南是國內(nèi)石墨資源大省,，微晶石墨占全國儲量的75%,、全球儲量的55%。
電動汽車將充電更快跑得更遠(yuǎn)
“石墨烯材料目前最現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用有哪些,？”
王雙印教授：“我們現(xiàn)在很多汽車上都有自動啟停裝置,，那就是一種超級電容器，它能夠給汽車提供瞬間的強(qiáng)大馬力,，但是它充電快放得也快,，超級電容器是目前最為現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用，研究團(tuán)隊(duì)提出并驗(yàn)證了石墨烯能提高電容器的性能,，制備了新型的石墨烯復(fù)合電極材料,，目前全固定超級電容器已經(jīng)取得初步成果，用在電動汽車上,，充電更快跑得更久,！”
