石墨烯不仅能造电池，还有这些强大功能？三大应用领域揭秘

提及碳材料，好多人或许仅仅想到铅笔之中的石墨，又或者是光彩夺目的钻石，然而碳原子的世界可要远比你所想象的更加精彩纷呈，它不但能够构成生命的本身，而且还能够创造出对科技未来产生改变的神奇材料。

石墨烯的独特性质

从石墨里分离开的单层碳原子构成了石墨烯，其厚度仅仅只有一个分子那般大小，这种二维状的材料尽管看上去好像很简单，然而却具备着出色的导电性以及机械强度，在二零零四年的时候被英国的科学家借助胶带剥离法给发现了之后，很快就变成了材料科学方面的研究热点。

因为石墨烯的碳原子呈现出六边形蜂窝状的排列结构，所以电子于其中能够近乎没有阻力地进行移动。这样的特性致使它在电子器件领域具备极大的潜力，当下已经被运用来制造更为灵敏的传感器以及更为高效的晶体管。

石墨烯在储能中的应用

将石墨烯用作超级电容器的电极材料，能达成极快的充放电速度，这是由于石墨烯具备巨大比表面积，此比表面积可吸附大量离子，进而能在短时间内存储并释放电能，所以它适合那些需要瞬间大功率输出的设备 。

锂电池里加入石墨烯，能大幅度提高充电效率。某知名度颇高的电动汽车厂商所推出的号称“石墨烯电池”的产品，实则是于传统电极当中添加了石墨烯材料，进而让充电时间缩短为普通电池的二分之一，然而整体储能容量提升程度有限。

碳纳米管的卓越性能

把石墨烯卷曲起来，使其成为管状结构，进而就形成了碳纳米管，这种材料的强度是钢的100倍呀，而其密度仅仅是钢的六分之一呢，所以它被誉为“超级纤维”，在航空航天以及建筑领域有着广阔的应用前景。

碳纳米管强度十分惊人，同时兼备优异的电学性能与热学性能，其导电性比铜还要强，导热性比钻石更为出色，所以被运用在制造高性能计算芯片的散热材料以及微电子线路方面 。

富勒烯的多样用途

呈足球状的分子C60，它是由60个碳原子所构成，该分子是最为常见的富勒烯。英国化学家克罗托以及美国科学家斯莫利，因发现了这种结构，从而荣获1996年诺贝尔化学奖，这一事件开启了碳材料研究的全新篇章。

C60分子呈现出那种堪称完美造型模样的球形，当它被当作润滑油添加剂来进行使用之际，会在面临摩擦的表面之间形成数量众多到无法计数的微小滚珠，进而把滑动摩擦转化成为滚动摩擦形态。这样的一种物理减摩方式不会会对机油化学性质情形产生影响作用，相较于传统的化学添加剂而言会更具备安全可靠的特性。

富勒烯在日用领域的应用

拥有强大抗氧化能力致使富勒烯能够有效地去中和皮肤自由基，最早朝着护肤品里添加水溶性富勒烯的是日本化妆品企业，在2010年之后，迅速在亚洲市场普及开来的是这类抗衰老产品。

除开护肤，富勒烯于医疗范畴呈现价值，研究显示，特定修饰过后的富勒烯衍生物能够靶向癌细胞，于光动力治疗里起到关键作用，给癌症治疗提供了新想法。

碳材料的广阔前景

从质地柔软的石墨转变为硬度极高的金刚石，碳原子凭借不一样的排列形式呈现出截然不同的特性品质，金刚石属于自然界里硬度最大的物质，然而石墨却是质地柔软且具有滑腻感觉，这样的差异完全是起始于其内部原子结构的不一样 。

对碳材料的研究，正促使科技革命得以推进。在2018年的时候，有着中国身份的科学家，顺利制作出外显能同时拥有柔韧以及导电特性的碳纳米管薄膜；于2021年之际，属于美国的团队，研发出了石墨烯跟硅相联合的太阳能电池，其转换效率冲破了传统所设的极限。

你可曾思索过，往后碳材料大概会于什么样的领域引发具有突破性的变革呢？欢迎在评论区域分享你的看法，要是觉着本文有点用处，那就请点赞予以支持并且分享给更多的友人。