中國又搞黑科技 手機可在1.1秒內充滿電

• 2018年1月4日 GuoMeng來源：水木然 939 59
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  2018-2023年雙網雙待手機行業(yè)深度分析及發(fā)展趨勢研究報告

  隨著雙網雙待手機行業(yè)競爭的不斷加劇，大型企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁，國內外優(yōu)秀的雙網雙待手機企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的分析研究，特別是對當前市場環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研...

剛剛，人民日報披露一重大消息：浙江大學高分子科學與工程學系高超團隊，研制出了一種新型石墨烯-鋁電池。

中國又搞黑科技 ?手機可在1.1秒內充滿電

石墨烯

石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料，如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的貓。石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機。用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數百倍。另外，石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的氣體原子(氦原子)也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板。

剛剛，中國宣布一項黑科技：1.1秒內可使手機充滿電!

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剛剛，人民日報披露一重大消息：浙江大學高分子科學與工程學系高超團隊，研制出了一種新型石墨烯-鋁電池。

經測試，它在25萬次充放電循環(huán)后仍能保持91%的容量;同時其倍率性能優(yōu)異，快速充電可1.1秒內充滿電。

1.1秒啊!只要你眼睛眨一下，手機就充好了!

不僅如此，這種電池還有很多牛掰的特點：

抗冷熱：在零下30攝氏度的環(huán)境中，它能實現1000次充放電性能不減，而在100攝氏度的環(huán)境中，它能實現4.5萬次穩(wěn)定循環(huán)。

經折騰：將它彎折一萬次后，容量完全保持;即使電芯暴露于火焰中也不會起火或爆炸。

壽命長：哪怕每天充電10次，也能用上近70年!

中國又搞黑科技 ?手機可在1.1秒內充滿電

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石墨烯為什么那么牛?

我們都知道，“智能化”正在推動人類的下一次工業(yè)革命。那么智能化的關鍵點在哪里呢?

以“智能手機”為例，作為智能時代的開端產品，作為人類行為和交往的基本工具，它的革新可以直接影響我們的效率。

“智能手機”中有大量芯片，比如音頻芯片、視頻芯片、電源管理芯片、ISP芯片(拍照用)、WIFI芯片、CPU、GPU、基帶等等，人們對智能手機的性能的要求越來越高，尤其是續(xù)航能力，所以這些芯片的負荷也就越來越高。但是在在材料沒有更新的情況下，所有的改進都是量變而不是質變。

現在芯片的材料都是硅，硅的極限寬度是七納米，已經臨近邊界。

因此這場變革的臨界點落腳到了材料的創(chuàng)新上面。

我們就來好好了解一下新材料之王：石墨烯。

首先，我們來認識一下大自然最基本、最神奇的元素——碳

碳，是生命的基本單元。碳原子一個一個的排列，演變成氨基酸、核苷酸，然后再一節(jié)鏈一節(jié)地接長，演變成為蛋白質和核酸，進而演化出細胞，最后組成了蟲、魚、鳥、獸、猴子、猩猩、直至人類?？梢哉f“碳”是生命世界的棟梁之材。

沒有碳，就沒有生命。世界上已經回蕩了三四十億年的生命交響樂，可以說其主旋律就是“碳：元素的化學演變。

既然碳元素那么神奇，它形成的物質也不同凡響。碳原子的排列方式不同，就組成了不同物質。

我們平常所說的鉆石(金剛石)，就是由碳原子組成的。碳原子排成四面體，碳原子位于四面體的角頂及中心，具有高度的對稱性，于是形成了金剛石。

由于金剛石是天然物質，因此含有雜質。但碳元素形成的另外一種物體石墨烯(Graphene)就不同了，它是完全純潔的物體。雖然也是由碳原子組成(跟鉆石是同素異形體)。

但石墨烯的原子尺寸結構非常特殊，石墨烯是由一層碳原子構成的二維碳膜(只有一層原子厚度)，它是世界上唯一只有一層原子構成的物質，特殊到必須用量子場論才能描繪。

2004年，英國曼徹斯特大學物理學家將它成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，因此2010年諾貝爾物理學獎。

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石墨烯有多神奇?

在塑料里摻入百分之一的石墨烯，就能使塑料具備良好的導電性;

加入千分之一的石墨烯，能使塑料的抗熱性能提高30攝氏度。

科研人員還發(fā)現，細菌的細胞在石墨烯上無法生長，而人類的細胞則可以正常生長。

如果用石墨烯制作電容裝置，它的充放電速度是鋰電池100倍——1000倍!

很多人抱怨智能手機用不多久就得一天充幾次電，但現在傳統的手機電池即將被石墨烯淘汰!

在信號感應方面，據新加坡一個科研團隊展示的科研成果，石墨烯感光元件的性能比傳統傳感器強1000倍!

在信號傳輸方面，石墨稀的電子傳輸速度極快，它制造的處理器頻率有望達到1THz以上，是目前硅芯片的100到1000倍。

在承受性方面，石墨烯可承受1 億~2 億A/cm2 的電流密度，這是銅耐受量的100 倍左右。

在軍事方面，美軍在轟炸科索沃的軍事行動中就曾大量使用石墨炸彈，海灣戰(zhàn)爭時期，美軍就在伊拉克使用這種石墨炸彈來癱瘓薩達姆政府的供電設施，最后使伊拉克全國供電系統85%癱瘓。

而中國也在2009年宣布造出了石墨炸彈，以250公斤集束炸彈為載體，內裝填147枚碳纖維子彈藥，每一枚包含32束碳纖維。據了解一枚國產石墨炸彈炸彈可以覆蓋6000平方米的范圍，可以有效的癱瘓敵人城市的電力系統。這讓美國大吃一驚。

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放眼未來，互聯網正在升級到物聯網，無論是5G還是智能時代，未來一定是萬物互聯的。這就對智能設備材料的性能、傳感性、敏感度都提出了更高的要求，目前來看石墨烯已經做好了充分的準備，是最好的基礎材料，石墨烯才是萬物互聯的基石!

因此石墨烯被稱為“黑金”，對于未來的超級計算機來說，石墨烯也有可能成為材料備選，科學家預言石墨烯將改變人類的21世紀。

中國在石墨烯方面優(yōu)勢巨大，要知道世界石墨的70%在中國。截至2016年3月，中國石墨烯的專利總數占全世界的56%，排名第一，后面才是韓國、美國、日本!

在石墨烯的推動之下，中國的大數據、物聯網、云計算、智能設備等各項前沿產業(yè)也必定會取得驚人成績，屆時中國的移動支付等創(chuàng)新產業(yè)的效率都會大大提升，“萬物互聯”的實現就不再是問題，這些影響最后都會作用于經濟效率的提升!

現在，改變世界的主要有三大科技：人工智能、基因科學、材料科學。中國現在這些領域正逐漸趕超，有望彎道超車，領先世界。

科學技術才是第一生產力，這一次中國又站在了世界的頂峰!

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