動力電池的超導石墨烯纖維

浙江大學高分子科學與工程學系教授高超課題組先后實現(xiàn)了高強度高模量石墨烯纖維、導電率比肩金屬的高導電石墨烯纖維。研究成果于近日發(fā)表在《美國化學會—納米》上。

在前期工作的基礎上，課題組通過氣相插層反應，制備了金屬鈣插層的石墨烯纖維，測試了其導電性與溫度的關系。發(fā)現(xiàn)當溫度降低至11K時，鈣插層石墨烯纖維電阻急劇下降，表現(xiàn)出超導體的性質(zhì)，當溫度達到4K時，電阻為零。

另外通過磁學性能表征，也證實了鈣插層石墨烯纖維超導電性的本征屬性。磁鈣插層石墨烯纖維是第一個宏觀碳質(zhì)超導纖維，其超導轉(zhuǎn)變溫度為11K，與商用NbTi超導線相當。隨著制備工藝的改善，其超導轉(zhuǎn)變區(qū)間會進一步變窄，超導轉(zhuǎn)變溫度還會進一步提升。這種新型輕質(zhì)超導纖維在低溫物理、醫(yī)療磁共振成像、超導量子干涉、未來電力傳輸、特種航天等領域具有廣闊的應用前景。