热点丨石墨烯对汽车，到底干了什么！？
阅读次数：465 更新时间：2015-12-28
相对于铅酸电池、镍氢电池，锂离子电池具备能量密度大、循环寿命长、绿色环保、安全性能好等优点。不过，石墨烯的特殊微观结构更有利于锂离子的嵌入与迁出，从而能够提高锂电池的能量密度、功率密度等性能。
超级电容器是基于亥姆霍兹双电层理论的一种新型储能器件，石墨烯超级电容能比锂电池储存更多的电量。具有功率密度大、循环寿命长、充电速度快、维护保养简单等优点，但其能量密度较低。目前，超级电容器作为车用动力电源主要集中在城市公交领域，在公交车站铺设充电装置，上下乘客时间电量即可充满。此前有报道称，韩国一名科学家研制出只需4分钟即可充满电的超级电容。
在燃料电池领域，氢燃料是未来发展方向。石墨烯因具备纳米结构，同时成本相对较低，是储氢材料的较好选择。有人利用石墨烯和碳纳米管设计了一个三维储氢模型，这种材料掺入锂离子，在常压下储氢能力可以达到41克每升。
电加热座椅是高档、豪华汽车的必备装置之一。美国加州大学一项研究显示，石墨烯的导热性能优于碳纳米管，碳纳米管的导热系数可达3000以上，而单层石墨烯的导热系数可达5300，甚至有研究表明其导热系数高达6600。因为石墨烯本身是超二维纳米结构，可以保证热量在加热区域内的均匀释放。
石墨烯薄膜表面的水分子之间的结合能大于其与石墨烯的吸附能，使得水分子以水滴形态存在，所以石墨烯具有疏水性。布法罗大学研究人员将石墨烯喷涂于钢表面，浸泡于海水中可以保持一个月不生锈，而普通高性能涂料仅能维持几天时间。因为石墨烯的高疏水性以及独特的纳米结构，可以将其运用于车用涂料领域，提高防腐效果。
目前，电路技术所用硅晶体管尺寸已经接近了相关物理定律的极限，在尺寸方面很难有更大突破。研究表明，与硅相比，电子在石墨烯内移动阻力更小，消耗能量更少；同时，基于石墨烯的晶体管尺寸可以更小，从而可实现更高的集成度。因此，石墨烯被称之为后摩尔时代取代硅的微电子材料。随着技术的成熟，基于石墨烯的电路完全可以用于汽车。
