超级电容器并不是一个新想法。石墨烯是一种只有一个碳原子厚度的二维材料，尤其适合制作电池。每克石墨烯面积达2675平方米，整个表面可以存储静电
超级电容器并不是一个新想法。石墨烯是一种只有一个碳原子厚度的二维材料，尤其适合制作电池。每克石墨烯面积达2675平方米，整个表面可以存储静电，因此石墨烯可用来制造超级电容器，比锂离子电池带有更多的能量。
Lu博士的问题在于如何将石墨烯利用在超级电容器中，并进行合理工业化生产。他的解决方案是控制爆炸已炸毁的石墨碎片。石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。
Lu博士的制备过程包括两个阶段。首先，将粉末状石墨以受控方式暴露在空气中，制备一种称为氧化石墨的物质。但这并不是真正的具有固定化学式的氧化物。相反，它是石墨状物质，在石墨稀层之间具有富氧原子团。然后在容器中将氧化石墨加热至160度，注意容器内的气压是大气压的十分之一。加热会引起氧化石墨发生化学反应，产生二氧化碳和水蒸气。经过进一步处理过剩氧之后，石墨就适合制备超级电容器了。
尽管石墨烯体积小，但效果良好——它可以存储一公斤锂离子电池所储存的电量，且在四分钟内充满电。将石墨烯数量增加至一辆车的需要时，需要一个健全的系统进行快速充电。目前此类系统不适合家庭使用，可以安装在路边加油站。
这将帮助我们摆脱目前电动汽车遇到的充电问题。如果原油具备可以匹配锂离子电池的储能能力，那么改良版本定会明显超过它。超级电容器的持续实践还有待观察，但如果证明它如电池般耐用，使用可靠，价格便宜，将成为重大突破并改变汽车驾驶的未来。
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