碳元素可能是全世界最神奇的元素，它既可以構(gòu)成世界上最柔軟的石墨礦石（鉛筆芯成分），也可以組成世界上最堅硬的鉆石。除此之外，碳元素也能構(gòu)成號稱“新材料之王”的石墨烯。

石墨烯（Graphene）具有“人類最強晶體”之稱。自從2004年被發(fā)現(xiàn)，石墨烯就成為了目前已知最薄最輕，強度最高，韌性最好，導電、導熱性最佳，透光率最高的材料。英國物理學家安德烈·海姆和諾沃肖洛夫也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實驗”為由，共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

就在本周一（11月27日），從中國和韓國分別傳來了兩條與石墨烯相關的重大新聞，將對我們今后使用的手機和汽車產(chǎn)生重大影響！

三星開發(fā)“石墨烯球”，充電速度可快5倍

27日，三星電子宣布開發(fā)出核心電池技術，利用石墨烯延長鋰離子電池續(xù)航時間，并加快充電速度。英國《金融時報》評論說，如果這種技術能投入量產(chǎn)，那將標志著一個行業(yè)里程碑。

三星電子周一表示，其研究機構(gòu)三星先進技術研究院(SAIT)成功合成了“石墨烯球”，可將電池容量提高45%，而充電速度提高至現(xiàn)有標準的五倍。

三星研究員在Nature雜志上發(fā)表有關石墨烯球的科研成果文章

石墨烯的強度、導電性和彈性，使其在全球電子行業(yè)被譽為“奇跡材料”，而且自2004年被發(fā)現(xiàn)以來一直被視為鋰離子電池的替代品。石墨烯是一種碳的形態(tài)，可被用來開發(fā)更小更薄、但容量更大的電池。

三星表示，這種石墨烯電池只需要12分鐘即可充滿電；而現(xiàn)有的鋰離子電池充電需要一個小時左右。新型電池也可用于電動汽車，它能夠在最高60攝氏度以下的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。

在去年遭遇GalaxyNote7智能手機自燃的安全災難后，三星加強了對電池技術的研究。據(jù)三星透露，召回以及隨后撤銷這款容易起火的手機使該公司損失50多億美元，而其中一些手機正是由于鋰離子電池有問題而起火的。

三星先進技術研究院宣布開發(fā)出一種方法，用硅石來合成像三維爆玉米花一樣的石墨烯，然后將這些石墨烯“球”用作先進鋰離子電池的材料。三星已經(jīng)在韓國和美國申請了這項技術的專利。

然而行業(yè)專家們告誡稱，石墨烯電池技術實現(xiàn)商業(yè)化仍是多年以后的事情。

SK證券的金永佑表示：“這是一項潛在用途廣泛的了不起的技術，但石墨烯電池需要很久才能投入量產(chǎn)。關鍵是誰能搶先把這種技術商業(yè)化。應用精細加工技術大規(guī)模生產(chǎn)高質(zhì)量的電子級石墨烯并不容易。”

研究公司IDTechEx的董事加法扎迪表示，三星取得了一些有意思的成果，但他告誡稱，世界距離商業(yè)開發(fā)這樣的電池還有很長的路要走。他表示：“這種電池的技術就緒水平仍處于概念驗證到示范階段。我們在這些階段經(jīng)常讀到基于石墨烯的卓越成果，但是其中只有少數(shù)能夠轉(zhuǎn)換為商業(yè)成功案例，”

石墨烯電池在寧波取得突破

工信部11月27日消息，寧波中車新能源科技有限公司和中科院寧波材料所聯(lián)合研發(fā)的石墨烯改性高能量密度鋰離子超級電容器，日前通過了寧波市經(jīng)信委組織的新產(chǎn)品鑒定。

該類產(chǎn)品經(jīng)用戶使用，反映良好，主要技術性能符合使用要求，具備了批量投放市場的能力。專家認為，產(chǎn)品單體容量達17KF、能量密度達到20Wh/kg以上、功率密度接近8kW/kg，技術水平達到國際領先水平。

據(jù)了解，新能源車是汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢，而汽車動力電池續(xù)航里程有限、充電時間長等短板，阻礙了電動汽車普及范圍。

石墨烯材料是目前世界上已發(fā)現(xiàn)的最薄、最輕、最強的新型納米材料，具備極佳的電化學儲能特性，超快速充放電、循環(huán)充電等，將為汽車動力電池帶來顛覆性的變革。因此，石墨烯改性高能量密度鋰離子超級電容器實現(xiàn)批量生產(chǎn)，將解決新能源車發(fā)展的重要障礙，帶動行業(yè)實現(xiàn)快速發(fā)展。

據(jù)中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟產(chǎn)業(yè)研究中心預測，全球石墨烯應用市場2020年將成長至1000億元的規(guī)模，中國在全球石墨烯市場上將占據(jù)主導地位。而中國新能源汽車市場已躍居全球第一。在新能源車使用環(huán)境將享受便利和優(yōu)待的預期以及技術進步的推動下，新能源汽車產(chǎn)業(yè)仍將快速發(fā)展。

根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)在近幾年實現(xiàn)從零到一的階段，整體收入在2015年已達到6億元的規(guī)模。未來石墨烯的產(chǎn)業(yè)發(fā)展或?qū)⑦M入快車道。石墨烯應用消費前景將逐漸清晰，石墨烯行業(yè)標準也即將出臺，隨著應用的不斷拓展，率先布局的企業(yè)將受益。