日前一則消息引起了很多人的興趣。據(jù)國外媒體報(bào)道，美國加利福尼亞州18歲少女伊莎·哈雷，憑借發(fā)明20秒內(nèi)為手機(jī)充滿電的“超級電容器”，引起科技巨頭谷歌公司的注意，并在英特爾國際科學(xué)與工程展覽會(huì)上榮獲5萬美元獎(jiǎng)金。
20秒內(nèi)為手機(jī)充滿電，很多人看來不可思議。雖然對這位少女發(fā)明的具體細(xì)節(jié)我們還不得而知，但是，這種快速充電技術(shù)其實(shí)并不是空穴來風(fēng)，而是近年來十分熱門的前沿科技研究領(lǐng)域。而石墨烯這種神奇材料的應(yīng)用，在其中起到了十分關(guān)鍵的作用。
石墨烯，是一種從石墨材料中剝離出的單層碳原子面材料，是由一層碳原子呈蜂窩狀有序排列而構(gòu)成的。這種石墨晶體薄膜的厚度只有0.335納米，把20萬片薄膜疊加到一起，也只有一根頭發(fā)絲那么厚。它是2004年由曼徹斯特大學(xué)的科斯提亞·諾沃謝夫和安德烈·蓋姆小組首先發(fā)現(xiàn)的。
石墨烯因具有如下特點(diǎn)成為新儲(chǔ)能設(shè)備的首選：它是目前已知導(dǎo)電性最高的材料，比銅高5倍；具有很強(qiáng)的散熱能力；密度低，比銅低4倍，重量更輕；表面面積是碳納米管兩倍時(shí)，強(qiáng)度超過鋼；不容易發(fā)生置換反應(yīng)。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，利用鋰離子可在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，可以開發(fā)出一種新型儲(chǔ)能設(shè)備。新儲(chǔ)能設(shè)備又稱為石墨烯表面鋰離子交換電池，它集中了鋰電池和超級電容的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)兼具高功率密度和高能量儲(chǔ)存密度的特性。
利用這種技術(shù)制造出的“超級電容器”，近年來不時(shí)見于報(bào)端，據(jù)說其充電速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通電池，用這種超級電容器為一部手機(jī)充滿電往往僅需要幾十秒鐘。由于使用石墨烯材料，這種超級電容器體積超小且整合性強(qiáng)，被認(rèn)為將帶來手機(jī)、新能源汽車等行業(yè)的革命。
此外，這種石墨烯基微型超級電容器還具有極佳的柔性，一般的扭曲不會(huì)影響電容器的性能。
需要指出的是，這種所謂“超級電容器”技術(shù)上還不成熟，正處于研發(fā)改進(jìn)階段。這也是為什么不斷有類似新聞曝光的原因。
