给，你们要的备胎——石墨烯复合橡胶轮胎
什么是【酷玩儿】： 当我们想让交通生活变得更美好的时候，我们发现无法仅仅寄希望于庞大的汽车公司。Geek 精神从来不是坐等生活变得更加美好，所以我们必须做点什么，比如，在这里给你推荐有趣的、好玩的、任何和交通有关的产品。 免责声明：看完之后心里长草、钱包变空，我们概不负责。 扯闲篇： 我们常说懒惰和贪婪是推进世界进步的源泉，但是贪婪的程度其实连我们自己的觉得害怕。一个人一个伴侣还不行，还得有个好看的，远方有个期盼的，家里还要个煮饭的。女生要求可能更高点，有个会打球的，有个会挣钱的，有个会暖床的，有个能随时出现的。男人的第二个伴侣叫小三，而女人的第二个男人就叫备胎了。我们强烈谴责男人找小三这件事，但是我们尽可能满足女人对于备胎的需求。 酷玩儿： 对于常年骑自行车的人来说，也同样面临很艰难的选择：直行时，希望滚动阻力越小越好；而弯道或刹车时，又希望增大抓地力以保证安全，最好使用寿命更长，如果再防扎就更完美了。这么多要求，单单靠机械设计就很难达到了，于是意大利制造商维多利亚（VITTORIA）从材料着手，发布了一款满足所有要求的轮胎——石墨烯复合橡胶轮胎。 这个石墨烯，就是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高 200 倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的 20%。如果用一块面积 1 平方米的石墨烯做成吊床，其本身重量在不足 1 毫克的情况下可以承受一只一千克的猫（猫：一脸懵逼）。 科普完之后，简单的解释一下，它就是传说中那个充 5 分钟用 5 小时的那种（不是国产某手机）电池。谁想到 VITTORIA 公司将现有的橡胶与「 石墨烯微片」（2-8 层原子厚度）进行了机械共混，合成出的这种全新材料，让轮胎可硬可软，满足会「 暖床」 的要求——直行时变硬，减小滚动阻力；转弯、加速和刹车时变软，增大抓地力。使用石墨烯复合技术制造出的轮胎相比传统工艺轮胎更加耐用，这么强的韧性使石墨烯复合橡胶轮胎很难被扎破，且即使被扎破，使用石墨烯材料制造的真空轮胎也可以以更快的速度被补胎液修复。 无论对于自行车还是电动车来说，它都算得上是作弊级的神级材料。而且这种神级材料也刷新了现有山地车外胎的顶级 3C 标准（3 种不同软硬胶料复合），变为全新的 G+Isotech（4C 标准）。 有话说： 本来只想治愈一下选择恐惧症，然后一不小心做出了一个「 怪物」 级的材料，简直是超级英雄的故事套路。 怎么买： 目前维多利亚发布了四款山地车外胎，其中两款为针对电动助力山地车的特点所研发的，e-Goma 和 e-Barzo 以及统一规格：Mezcal（XC）， Morsa（Enduro/DH），虽然价格还是未知，但是我觉得暂时还是在修车大爷那补一下胎省省钱吧。 原创声明： 本文为 GeekCar 原创作品，欢迎转载。转载时请在文章开头注明作者和「来源自 GeekCar」，并附上原文链接，不得修改原文内容，谢谢合作！ 欢迎关注 GeekCar 微信公众号： GeekCar 极客汽车（微信号：GeekCar）& 极市（微信号：geeket）。
VOL.68：「充电 7 秒，续航 35 公里」，真相究竟是什么？！
本期依旧有互动：新年礼物你想要什么？在评论里告诉我们呀！我们会挑选一个理由最感人的，送你想要的小礼物！12 月 31 日晚我们要做直播哦！在评论里告诉我们你想看什么？我们播给你看看看！么么哒~节日快乐！ 前段时间，石墨烯电池的的新闻刷爆了各位媒体老湿的微博和朋友圈。据说，这个神奇的电池拥有充电 7 秒钟，续航 35 公里的神奇能力。这个消息让各位小伙伴听完之后都不禁为之一震！ 「 神马？特斯拉也不牛逼了啊！」「 花擦！这以后出门根本不担心电动车没电的事儿了啊！」 然而，事实往往会给人泼一盆冷水。就像天上可能真的会掉馅饼，但那个馅饼会因于重力加速度的关系分分钟掉下来砸死你。所以，石墨烯这个神奇的电池实际上并不是什么电池，它只不过是一个超级大电容而已。石墨烯的本质决定了它拥有着超快充放电的能力，因而 7 秒，根本就不是什么事儿。以后出门，再听到谁说石墨烯电池，你就可以狠狠地嘲笑他了！ 最后还是要强调！！记得跟我们互动啊！！留下你的评论！！！告诉我们你最想要的新年礼物以及想看我们 12 月 31 号晚上直播什么！！ 本期人物介绍： 大尧——GeekCar 最具洞察力的运营官。北京土著外加 UK 留学背景，专业性极强又超接地气，一个能顶俩！记住：跟他聊什么都行，但就是千万别提吃饭的事儿，谁提谁 S*B！ 大白——GeekCar 最没节操的内容官。这是一只活生生的段子手，热爱科技但绝不乏味，五大三粗还常常害羞脸红。记住：千万别跟他聊天，小心你的节操被他说没了，这你找谁说理儿去！ 刘能叔叔——GeekCar 最不正经的铲屎官。虽然是个妹子，但非得给自己起个叔叔的艺名儿，而且自打公司来了三位猫爷，就变成了专注的铲屎官。记住：惹她可以，别说猫不好！别说！ GeekCar 有话说： GeekCar 叨逼叨是我们一次新的尝试，有任何意见和建议都可以直接留言告诉我们！你也可以表达你的观点你的态度，让你的声音也出现在我们的节目当中~欢迎吐槽欢迎么么哒~
中科院的超级电容新材料，真的能带飞电动车产业？
本文转载自虎嗅网，作者发条橙子。 日前，新华社发布了一条让电动车厂商倍感兴奋的消息，该消息称：「 中科院上海硅酸盐所科学家成功研制出一种高性能超级电容器电极材料——氮掺杂有序介孔石墨烯。」 并表示，」 该材料具有极佳的电化学储能特性，可用作电动车的『 超强电池』：充电只需 7 秒钟，即可续航 35 公里。」 据悉，相关研究成果已于 18 日发表在世界顶级学术期刊《science》上。听上去很厉害的样子，不过先别急着激动，关于这个新材料及应用，这里还有几件事，你或许需要知道。 超级电容可以带我们飞了？ 所谓的超级电容器，据新华网介绍：「 是介于传统电容器和电池之间的一种电化学储能装置。由于具有功率密度高、循环寿命长、安全可靠等特点，现已广泛应用于混合电动汽车、大功率输出设备等多个领域。」 等等，既然这么厉害？为何随手一搜，大部分的电动汽车主要采用的还是电池呢？比如特斯拉的锂电池（大部分都是）、丰田 Prius 的镍氢电池等。原因在于超级电容的能量密度太低了。能量密度低，就意味着满足实际需求的电容体积会非常大。而正如报道所说，找到理想的材料，使得超级电容器兼具高功能、高能量，一直是科学家们努力的方向。 据 science 上文章显示，此番研究出的新材料，在能量密度上能达到铅酸电池的 41wh／kg 同时功能性又不错，的确是不小的一个进步了。不过就实用性而言，以特斯拉为例，目前的特斯拉 Model S 采用的是来自松下的 18650 电池，其能量密度为 233wh／kg，而一辆特斯拉 Model S 上电池，重达 900 公斤，掐指一算，背着 5000 多公斤的电池跑起来，感觉似乎还是没有那么美好。事实上，现在的超级电容在电动汽车中，都是作为电池的从属，起辅助作用。而秒充这件事，其实快充快放，一直就是超级电容的一大优势所在，然而能量密度的问题若不能得到解决，一切就只不过听上去很美好。 值得一提的是，在 science 的文章中，并不能找到「 充电只需 7 秒钟，即可续航 35 公里」 的相关数据，不知这一信息从何而来。 石墨烯？还是类石墨烯碳材料？ 新华网文章中将上海硅酸盐所研发的这一新材料称之为「 氮掺杂有序介孔石墨烯」，然而事实上，《science》的文章中，并没有表示自己使用的是石墨烯，更适当的表述或许是类石墨烯介孔氮材料。 事实上，近年来，类似的报道颇多，什么「 新一代超级电容 几分钟充满可跑 500 公里」，知乎上也有不少「 如何评价『 某某研发出一分钟充满电新电池！』 这一新闻？ 」 每次相关研究已出，总是新闻带动起业内相关人士的一阵兴奋，但是，从研发到实际生产使用的距离有多远？知乎上一名同学就此次新材料所作的回答或值得思考。下文摘自知乎答主：清华大学能源互联网创新研究院副研究员, 刘冠伟博士 (知乎 ID 弗雷刘)。 实验室中的性能突破，但说工业化还为时尚早： 本文在炭基材料超级电容器上，通过掺氮，使得有序介孔炭材料具有了电化学活性，具有赝电容的工作能力，而且在能量密度上达到了铅酸电池的 41Wh/kg，功率更是保持了超级电容中一贯的优势。文章中详细的表征了该材料的电化学性能，在不同种电解液中的工作能力，反应机理等等，此处我也不一一详解了，总之，说它在超级电容领域，实现了突破，是不夸张的。 但是说它想要实用化呢？我这里有几个问题。（1）成本 文章中使用的制备工艺 1 是典型的模板法： 用 SiO2 模板，然后 CVD 用 CH4 和 NH3 做碳氮源，长出材料，再用氢氟酸腐蚀掉模板，得到材料，不仅如此，之后还要用浓硝酸处理，提高氮含量。 你知道这套工艺量产材料有多贵么？ 你知道这套工艺量产材料有多贵么？ 你知道这套工艺量产材料有多贵么？ 重要的事情要说三遍。 实际上，SiO2 模板来产材料，产率一定不高，模板制备就有一定成本。然后 CVD 制备材料，如果你的材料是论重量而不是论面积来生产，那成本一定妥妥的是醉了的节奏；之后还要用剧毒的氢氟酸来腐蚀，危险的东西防护成本有多高大家想想，最后还有个浓硝酸处理，嗯……环评过起来一定很困难。 在这套技术在实验室里很普遍，做研究没有问题，但如果非说它明天就实用化，嗯，做梦呢…… 当然了，本文作者也说了他们还采用了相对更为经济 (inexpensive) 的工艺，大概就是不用模板了，直接做溶胶凝胶，然后再 CVD 合成。 问题还是：溶胶凝胶对于工业也不是什么便宜货，然后还是用 CVD….. 反正你成本上就是没竞争力。 说到这里，很多人可能不服气，说笔者吃不到葡萄说葡萄酸，成本问题随着技术发展是可以解决的。但是我想说的是，关键还是要看你的新技术要取代的旧体系是什么：如果是一个原有技术昂贵，那你的技术贵一点是比较好说的；但是如果取代的是现有的大规模生产的非常便宜的东西（这些各种碳系材料），即使你的新产品性能真的有飞跃，先老老实实算算经济账，然后再行动研发投资扩产什么的，也是绝对不是坑人的。（2）电极制备工艺 该文使用的工艺是把活性材料与可压缩的石墨烯泡沫（做集流体）挤压在一起，没加添加剂，制成的极片。 可见使用的并不是传统的金属集流体。实际上，3D 石墨烯泡沫具有很大的比表面积，以及相应带来的良好的三维导电网络，用这样的集流体会给材料的性能带来很多加成，在这方面中科院金属所成会明院士组有不少工作可以参考。因此这里的一大问题就是：为什么不用传统的集流体，而是使用了石墨烯泡沫来测试该材料的电性能？如果用传统集流体，测出的性能会不会更具有参考比较价值？（3）整体定位 虽然我们的记者朋友已经为该材料定了一个「 充 7 秒跑 35 公里」 的性，但是我觉得我们应该看看作者对于自己工作的展望。对于超级电容方面的应用，该作者意味深长地用了一个词，叫 potentially 可以和电池来竞争。所以作者也没说它一定要和电池短兵相接嘛，先做好电容领域中的老大其实是比较实际的。而且最后这个可以与铅酸、镍氢匹敌的评价后，最后谈到锂离子，作者非常客观的用了一个词： perhaps。 至少我们可以这么认为，如果它想去取代锂离子，难度比前几种要大的多。所以其实作者对于该电容的定位其实非常清晰。（4）科研 VS 工业 其它几位朋友在这里也说了，实验室里做出来的东西往往要花很久才能工业化，而有些技术甚至受至于技术路线等因素，永远不可能工业化都没准。我从来不认为科研不重要，但是我觉得国家应该加大力度扶持那些可以中试化，有产业化前景的技术，这才是工业升级，做强中国制造的正路，因此我也很期待该项技术可以早些中试化，能够大批量做出高一致性、可靠性、成本和性能具有一定竞争力的产品。 因此一切的一切将如何发展，让我们拭目以待吧。 PS：充电 7 秒钟跑 35 公里，我是感觉这个数字算的很有趣，还是 7 的位数呢…… 好的，折合一秒钟跑 5 公里，如果是一般的家用电动轿车，一度电跑 7~8 公里，咱就按 10 公里算吧，1 秒钟充电得要 0.5 度，1kWh=3600kWs 也就是功率达到 1800kW，嗯，不烧了才怪…… 总结一下就是，此次中科院的新材料确实有着重大突破，但是从实验室到工厂到市场还有很远的路要走。 欢迎关注 GeekCar 微信公众号： GeekCar 极客汽车 （微信号：GeekCar）& 极市 （微信号：geeket）。
神奇的石墨烯材料将使得 Tesla 的性能「更上一层楼」
Tesla 早前宣称其全电动 Model S 轿车可以一次充电行驶约 265 英里，最近特斯拉 CEO Elon Musk 透露「Tesla 很快将会推出一次充电可以行驶 500 英里范围的车」。 根据 Gas2 和 Clean Technica 网站消息，Tesla 能较快推出上述能行驶 500 英里的汽车得益于石墨烯阳极材料电池的发展，这种电池的能量密度和输出能达到普通锂电池的 4 倍。 石墨烯：首次于 2004 年有英国曼彻斯特大学研究人员分离发现的一种碳基「 超级材料」，200 倍高于钢铁的强度，平面铺开近似透明，具有优异的导电导热性能。（一种及其理想的电池材料。）石墨烯的分子点阵可以很好地解释为什么它拥有上述性能，其结构不仅强韧稳定具有自修复能力，更为关键的石墨烯是二维平面的。 2011 年美国西北大学研究发现石墨烯作为电池阳极材料能够大大提高储能和充电速率。最近，莱斯大学进一步发现石墨烯和氧化钒的混合物制成的电池能够 20s 内充满电池容量的 90%，并且可以长时间稳定此性能（1000 次循环利用的实验证实），并且有效地控制了成本。 说到 Tesla 的电动汽车，石墨烯制成的电池就能帮助汽车快速而高效的充电，特斯拉对目前其 Model S 85 kW•h 电池组并不满意，接下来其目标是要是这一数据翻倍。 Musk 说过 Tesla 的目标是制造大家买得起的电动汽车，但是石墨烯电池目前来说还是非常昂贵的。鉴于此考虑，我认为短时间内该种材料不会很快大规模应用于 Tesla 接下来的电动汽车中。不过相信科技发展会解决石墨烯材料成本的问题，到时候高效率的石墨烯电池将会大力推进人们走进「 纯电动汽车」 的时代。 编译自 businessinsider