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- 發布時間2018-05-18 09:23
- 發布人金彩(cai)集團
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1.汽(qi)車輕量(liang)化材料
石墨烯材料的強度是鋼的100倍，具有較高的強度和硬度，但其密度較低，質量較輕，是理想的汽車輕量化材料。將石墨烯作為增強相開發的輕質復合材料可用作汽車車身材料。日前，利物浦Briggs汽車公司在其品牌產品BACMONO單座跑車的車身中就使用了石墨烯材料，該跑車也已通過道路測試。
2.汽(qi)車用高耐磨材料
石(shi)墨烯(xi)復(fu)合材料(liao)除了作為車身材料(liao)，在汽(qi)(qi)車零部(bu)件(jian)領域也可以得到(dao)應(ying)用。比(bi)如，汽(qi)(qi)車輪胎(tai)。將石(shi)墨烯(xi)材料(liao)加(jia)入到(dao)汽(qi)(qi)車輪胎(tai)中可使(shi)得輪胎(tai)更加(jia)耐磨(mo)、防穿(chuan)刺，而且能(neng)大大提高使(shi)用壽命。四(si)川大學高分子材料(liao)工程國家重點實驗室，已經自(zi)主研發出(chu)世界首個(ge)石(shi)墨烯(xi)橡膠(jiao)輪胎(tai)。
3. 高導(dao)熱復合材(cai)料
石墨烯的熱傳導率高達5300W/m·k，將其與導熱性高聚物復合可制成強度高、導電導熱性好、質量輕的優質復合材料。石墨烯的超二維納米結構可以保證熱量在加熱區域內的均勻釋放，可用于汽車加熱座椅材料。
4.汽車防腐涂裝材料
石(shi)墨烯具有較高(gao)的化學(xue)穩定性，表(biao)面(mian)疏水(shui)，耐酸堿化學(xue)腐蝕。有研究將(jiang)石(shi)墨烯噴涂(tu)于(yu)鋼(gang)表(biao)面(mian)，浸泡于(yu)海水(shui)中可以保持一個月不(bu)生銹，而普(pu)通高(gao)性能涂(tu)料(liao)僅能維(wei)持幾天時間(jian)。因為石(shi)墨烯的高(gao)疏水(shui)性以及獨特的納(na)米結構，可以將(jiang)其(qi)運用(yong)于(yu)車(che)用(yong)涂(tu)料(liao)領(ling)域，提高(gao)防(fang)腐效果。
5. 車(che)用導電功能性材料
在汽車(che)燃(ran)油供(gong)(gong)給系(xi)(xi)統(tong)(tong)中，以(yi)快速紊(wen)流(liu)(liu)方(fang)式流(liu)(liu)動的(de)燃(ran)油能產生靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)，用于燃(ran)油供(gong)(gong)給系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)部件（包括油箱(xiang)，油管(guan)接頭，過濾器(qi)等）需(xu)要(yao)其導(dao)電(dian)(dian)(dian)率(lv)能阻(zu)制靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)堆(dui)積，消除(chu)火花、爆炸等危險。目前，以(yi)碳納(na)米管(guan)作(zuo)為(wei)添加劑的(de)導(dao)電(dian)(dian)(dian)塑(su)料已成(cheng)功應用于汽車(che)燃(ran)油供(gong)(gong)給系(xi)(xi)統(tong)(tong)。石墨烯(xi)(xi)具備與碳納(na)米管(guan)相(xiang)媲美的(de)導(dao)電(dian)(dian)(dian)性能，且制備成(cheng)本更(geng)低，完全(quan)可以(yi)用于導(dao)電(dian)(dian)(dian)功能塑(su)料領域。基于石墨烯(xi)(xi)的(de)導(dao)電(dian)(dian)(dian)功能塑(su)料還(huan)可以(yi)運(yun)用于汽車(che)擋泥板、門把手(shou)、鏡(jing)盒等方(fang)面，方(fang)便車(che)身的(de)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)噴(pen)涂(tu)(tu)，省去了相(xiang)對(dui)于非導(dao)電(dian)(dian)(dian)性塑(su)料在靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)噴(pen)涂(tu)(tu)前需(xu)要(yao)進行(xing)的(de)表(biao)面導(dao)電(dian)(dian)(dian)化處理。
6. 電動(dong)汽車(che)儲能材料
動(dong)(dong)力(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)是(shi)新能(neng)源汽(qi)車的心(xin)臟。盡管目(mu)前(qian)國(guo)家大力(li)推廣電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)汽(qi)車，但(dan)是(shi)續航里程(cheng)短、充電(dian)(dian)(dian)時間長等(deng)短板，依舊阻(zu)礙著電(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)汽(qi)車的市場化。目(mu)前(qian)，作為(wei)電(dian)(dian)(dian)源的儲能(neng)裝置主要(yao)有(you)鋰離子動(dong)(dong)力(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)、超級電(dian)(dian)(dian)容器和(he)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)，三者均要(yao)求其電(dian)(dian)(dian)極材(cai)料(liao)具(ju)備大的比表面積、高的導電(dian)(dian)(dian)性(xing)和(he)良好的電(dian)(dian)(dian)化學穩定性(xing)，這為(wei)石墨烯提供了廣泛的運用空(kong)間。
（1）鋰電池電極材料
石墨烯在鋰電池上主要(yao)有三種應用(yong)：
·在正負極材料中作為導電添(tian)加劑(ji)；
·在銅箔或鋁箔中作為功能(neng)涂層；
·在負極材料(liao)中(zhong)作(zuo)為電極材料(liao)。
在應用如Si、Sn等材料作為電池負極時，有一個很大的障礙就是充放電過程中體積膨脹率很高（可高達400%），從而導致電極粉碎或者電池容量快速衰減。用石墨烯包覆這些納米材料可以良好地解決體積膨脹問題。下圖展示了石墨烯作為鋰電極材料的幾種應用：
（2）超級電容器
超級電容器是一種新型儲能裝置，與充電電池相比，可進行不限流充電，因而充放電速率非常快，可以在幾秒內完成充放電過程，同時具有功率高，使用壽命長等特點。石墨烯分散后具有非常大的儲能活性，這是因為石墨烯具有高達2 630 m2 /g 的理論比表面積，因此石墨烯復合材料可用于超級電容器領域。
（3）燃料電池
在低溫燃料電池使用中，無論是陽極的氧化反應還是陰極的還原反應，都(dou)需要Pt、Pd等貴金屬作為催化劑，大大增加了燃料電池的成本。將貴金屬搭載在石墨烯上，一方面，石墨烯中的大π鍵與金屬間的相互作用可有效阻止金屬粒子的遷移、聚集，提高催化劑的穩定性。另一方面，石墨烯良好的導電性也可以降低電池內阻，提高導電性能。
