石墨烯超级电池产业化应用还有多远？

石墨烯超级电池和燃料电池都是电池行业研究与讨论的热点，而石墨烯薄膜可用于提取大气层中的氢，暗示着该材料结合燃料电池更容易从空气中提取氢。Graphenano公司计划于2015年将石墨烯聚合材料电池投入生产，并且计划与德国四大汽车公司中的两家(现在还不方便透露公司名称)将在本月和电动汽车进行试验。石墨烯聚合材料电池的成本将比锂电池低77%，重量也仅为传统电池的一半。

而目前电动汽车界的明星汽车——特斯拉董事长兼产品架构师艾伦·马斯克(ElonMusk)此前在接受英国汽车杂志《AutoExpress》专访时大胆预测，电动汽车未来的续航里程有望达到约800公里。此石墨烯聚合材料电池与汽车联合的投产问世或将引领电动汽车行业的新的续航里程。

这种石墨烯聚合材料电池的使用寿命较长，是传统氢化电池的四倍，锂电池的两倍。且因石墨烯的特性，此电池的重量仅为传统电池的一半，使得装载该电池的汽车更加轻量化，进而提高汽车燃油效率。

虽然此电池具有各种优良的性能，但其成本并不高。Graphenano公司相关负责人称，此电池的成本将比锂电池低77%，完全在消费者承受范围之内。

石墨烯薄膜可用于提取大气层中的氢

中国科学技术大学吴恒安教授、王奉超特任副研究员与安德烈海姆教授课题组及荷兰内梅亨大学研究人员合作，在石墨烯等类膜材料输运特性研究方面首次发现，石墨烯可以作为良好的“质子传导膜”，国际顶尖学术期刊《自然》11月26日在线发表了这一研究成果。

燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比，具有能量转化效率高、无环境污染等优点。“质子传导薄膜”是燃料电池技术的核心部分，汽车中的燃料电池使用氧和氢作为燃料，转变输入的化学能量成为电流。

现有的质子薄膜上常存在燃料泄漏，降低了电池有效性，但质子可以较为容易地“穿越”石墨烯等二维材料，而其他物质则很难穿越，从而可以解决燃料渗透的问题，增加电池的有效性。

石墨烯薄膜可用于提取大气层中的氢，暗示着该材料结合燃料电池更容易从空气中提取氢。麻省理工学院的Karnik教授在评论中指出这项最新研究证实该在理论上已经达到美国能源部设定的2020年质子交换膜输运性能目标。

这项突破性研究，为人类认知石墨烯等材料特性带来全新发现，并有望为燃料电池和氢相关技术领域带来革命性的进步。

德国石墨烯行业技术进展及发展现状

石墨烯是世界上最薄、最硬的材料，于2004年问世，其发现者英国曼彻斯特大学安德烈-海姆(AndreGeim)教授于2010年获得诺贝尔物理学奖。

德国石墨烯行业发展政策与规划德国科学基金会(DFG)2009年7月宣布开展石墨烯新兴前沿研究项目，项目时间跨度为6年。

1、德国石墨烯行业发展政策与规划

该项目的目的是提高对石墨烯性能的理解和操控，以建立新型的石墨烯基的电子产品。2010年DFG启动了优先研究项目--石墨烯(SPP1459)，包括38个研究项目，前3年预算经费为1060万欧元。

2、德国石墨烯行业发展重点方向

基金资助领域主要包括：适合石墨烯基电子设备的制备;石墨烯电子、结构、机械、振动等性能表征与操控;石墨烯纳米结构制备和表征及性能操控;石墨烯与衬底材料、栅极材料相互作用的理解和控制;输运研究(如声子和电子传输、量子传输、弹道输运、自旋运输)、新型装置示范(如场效应器件、等离子器件、单电子晶体管)以及石墨烯的理论研究(如石墨烯电子和原子结构、电子声子运输、自旋、石墨烯机械和振动性能、纳米结构、器件模拟)等。

3、德国石墨烯行业最新研究成果

德国于2009年由科学基金会(DFG)开展石墨烯新兴前沿研究项目。在2012年10月，德国慕尼黑工业大学的科学家成功制成石墨烯光电探测器，石墨烯制成的光电探测器能非常快速地处理和引导光电信号。

电脑芯片将做的可以比现在更小巧，其关键是马克思˙普朗克研究所正在研究的一种被称为石墨烯的纳米级碳纤维。所谓石墨烯是从石墨分子中分离出来的，只由一层碳原子构成，是世界上最薄的物质。