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高端材料石墨烯,為何在我國“流行”了起來?

日期: 2022-06-17
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    近年來,隨著我國科技水平的穩步提高,人們也逐漸從各種各樣的科技產物中獲知了許多有關科技發展方面的高端材料。比如說我們今天要說到的石墨烯,就是高端科技材料中的高端科技材料。

    可就是這么一款高端科技材料,在我國的許多應用型商品市場中,卻總是能夠看到打著石墨烯廣告的商品。

    難道說,在國際市場上尚處于高端科技領域的石墨烯材料到了我國,已經變成了爛大街的普通貨色了嗎?

    什么是石墨烯

    直接說石墨烯這種材料的名字的話,想必大家還不能夠完全地理解究竟什么東西是石墨烯。

    通俗一些來講的話,石墨烯是一種可以對人類未來起到關鍵性作用的新型材料。

    其實對于石墨這種材料,想必大家都是不會覺得陌生的。因為在我們的日常生活之中,就有不知道多少種物品中含有石墨的成分。

    比如說鉛筆。雖然鉛筆的名字很容易讓人聯想到“鉛”這種金屬,但是因為“鉛”金屬對人體有劇毒的原因。所以在很久以前,鉛筆內部的鉛筆芯就換成了有著相同效果但是對人體無害的石墨。

    不過咱們剛才也說了,石墨烯是一種具有巨大意義的新材料,其所代表的價值完全不是石墨可以比得了的。雖然石墨和石墨烯這兩種材料的源頭是一樣的,但是作用和提煉的辦法卻是完全不同的。

    而且石墨烯不僅在光學、電學和力學方面有著與眾不同的特性,更是能夠被廣泛的應用在能源、生物醫學等諸多尖端科技行業的最優材料。只不過限于咱們目前的科技手段,還不能像人們想象的那樣,將石墨烯廣泛地應用起來罷了。

    正是因為石墨烯的這些特性,所以石墨烯才能在高端科技領域站穩腳跟,并成為近幾十年來各國科學家們埋頭鉆研的新材料。

    石墨烯怎么就成了“大路貨”

    石墨烯的“流行”,其實和科技發展方面并沒有什么關系,真正讓石墨烯流行起來的,是那些拿著石墨烯的名頭打廣告的商家。

    比如說在能源市場上非常流行的“石墨烯電池”,就是商家們為了牟利而營造出來的噱頭。在這些個商家的口中,“石墨烯電池”似乎已經成為了一種可以被應用到我們日常生活中的普通材料,而非國際市場中那有價而無市的高端科技材料。

    普通人自然是不知道石墨烯究竟是什么東西的,一聽到“石墨烯電池”有著如何如何的作用,自然會朝著“石墨烯電池”聚集。而這些商家們就是利用了普通人對石墨烯毫不了解的情況,從而在自己的產品廣告上加入了石墨烯三個字,借此牟取更多的利益。

    也許有的讀者朋友已經買到過了打著石墨烯廣告的電池,尤其是那些日常生活中需要騎著電動車上下班的讀者們,可能當初買車的時候,經銷商介紹電池的時候會說什么使用石墨烯電池的電動車續航能力比普通鋰電池更高。但是實際上,這種所謂的使用了“石墨烯電池”的電動車,不過是采用了比普通鋰電池體積更大一些型號的鋰電池罷了。

    從北京大學和清華大學前幾年對石墨烯材料做出的學術報告上我們就可以看到,國內目前對于石墨烯材料的利用手段,尚且停留在較為高端的科技產品上面,短時間內基本上不可能在電動車電池上面實現。而且,即使是真的能夠實現對電動車電池的應用,這種真正采用了石墨烯的新型電池,價格也會高昂得離譜。

    因為在目前的國際市場上,石墨烯的價格簡直就是“天價”。按照目前國內黃金市場上三百六十多元一克來計算的話,石墨烯的普遍價格都在黃金的十五倍到二十倍之間。簡單地換算一下,每一克石墨烯的價格最低也是五千四百多元。

    面對著這樣高價的“石墨烯電池”,想來就算是真的能夠做出石墨烯電池,一般人也是無福消受的吧。

    看到這里,也許又有人要說了,比黃金貴上了十幾二十倍的石墨烯那是單層的石墨烯,科學家們研究了這么多年的石墨烯要的是石墨烯薄膜。目前咱們應用在生活中的石墨烯,那都是多層的石墨烯粉末,和科學家們需要的石墨烯薄膜是完全不同的兩種東西。

    確實,從一般人的視角上面來看,石墨烯的種類肯定也和雞、鴨、魚的種類一樣,是有著許許多多不盡相同的種類的。

    但是從石墨烯的出現和發展兩個方面上來看,石墨烯還真就只有這么一種。那就是單層的、碳原子緊密堆積的蜂巢狀的新型材料,才是各國科學家們研究出來的石墨烯。其他如雙層石墨烯以及多層石墨烯,其“層數”都并不是完整而有效的。

    要知道,石墨烯之所以能夠有著如此之高的價格,就是因為它是一種純粹的單層碳原子以蜂巢狀堆積的結構。前面咱們也說到了,石墨烯是從石墨之中提煉出來的。而在生活中隨處可見的石墨,結構最為細小的原材料之中,碳原子的堆積層數也足有數百萬層之多。“原子”的大小咱們心里頭都清楚,想要從數百萬層原子結構中剝離出一層肉眼不可見的石墨烯來,手續究竟有多復雜,耗費的人力和物力成本究竟有多么龐大,應該也就不需要多說了吧?

    而這種人力和物力上面的成本,也正是石墨烯價格如此之高的原因。

    除了價格之外,石墨烯肉眼不可見的特性也注定了石墨烯電池不可能會像現在的鋰電池、鉛酸蓄電池這類電池一樣笨重。

    按照我國科學家們的預測,如果在未來真的能夠實現石墨烯電池的技術,那么石墨烯電池也將會是最為輕便的,僅次于“氚”元素的新型能源材料。因為使用石墨烯做電池的話,電池終生都只需要充一次電。

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