石墨烯研究進(jìn)展 或推特斯拉電動車?yán)m(xù)航翻倍

　　作者：瑞雪

　　根據(jù)美國國家環(huán)境保護(hù)署（EPA）公布的數(shù)據(jù)顯示，特斯拉汽車公司開發(fā)的全電動汽車ModelS的單次充電續(xù)航里程大約為265英里（約合426千米）。但特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克（ElonMusk）在上個月表示，該公司“將有可能開發(fā)出一款500英里（約合805千米）續(xù)航里程的汽車”，并補(bǔ)充道：“事實(shí)上，我們可能很快就能做到這一點(diǎn)。”

　　據(jù)新華社報道，得益于石墨烯基陽極材料的發(fā)展，特斯拉或可在不久以后實(shí)現(xiàn)單次充電續(xù)航里程達(dá)500英里的目標(biāo)。報道稱，這種材料將可把鋰離子電池的能量密度和輸出功率提高三倍。

　　在不懂專業(yè)知識的門外漢看來，石墨烯是一種基于碳的“超級材料”，其強(qiáng)度大致相當(dāng)于鋼鐵的200倍，但被切割成薄片時則幾近透明。石墨烯是在2003年被首次分離出來的，這種材料具有相當(dāng)出色的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，是制造電池的理想材料。

　　石墨烯的分子晶體很可能是幫助人們理解其不可思議的特性的最好辦法：其結(jié)果非常強(qiáng)大而有效，甚至具有自我修復(fù)能力；但基本上來說，石墨烯的分子晶體是二維結(jié)構(gòu)。

　　研究人員一直都在努力開展有關(guān)石墨烯復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)，希望利用這種材料制造出具有可延展性、成本效率較高以及功率強(qiáng)大的電池。在2011年，美國西北大學(xué)的工程師們發(fā)現(xiàn)，與使用石墨制造而成的陽極相比，石墨烯基陽極能更好地存儲能量，其充電速度比前者高出最多十倍。

　　隨后，萊斯大學(xué)（RiceUniversity）的研究人員則在最近發(fā)現(xiàn)，石墨烯與氧化釩的混合物（這種解決方案的成本相對較低）能創(chuàng)造出僅需20秒鐘即可完成充電的電池陽極；而且，即使是在充電1000次以后，這種電池陽極仍可保住90%以上的容量。

　　對于特斯拉的電動汽車來說，石墨烯不僅可以允許其更快地完成充電，而且還能在每次充電中獲得更多能量。有報道稱，盡管一般人每天駕車出行的平均里程僅為100英里（約合161千米）左右，但馬斯克仍對ModelS汽車目前所使用的85千瓦時電池組感到不滿，他希望能將電池容量提高一倍。

　　馬斯克曾多次重申，特斯拉的計(jì)劃是制造出價格低廉的電動汽車；然而，哪怕只是部分使用石墨烯為原料的電池，也仍舊會令其汽車變得非常昂貴。大多數(shù)ModelS的售價在10萬美元左右，但就目前而言石墨烯的價格極高，這意味著很難使用這種材料制造出價格在10萬美元以下的電動汽車。

　　因此，盡管石墨烯材料能帶來很多好處，但由于成本過高的緣故，特斯拉沒有理由會放棄現(xiàn)有的工藝流程來為這種新材料讓路，至少就近期而言是如此。

　　特斯拉或許需要幾年時間才能大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯基電池，但如果此事真有一天能成為現(xiàn)實(shí)，那么電動汽車批評人士就將突然變得沒什么好抱怨的了。