有聽過超級電容嗎?超級電容是介于電池和電容之間的一種設(shè)備。和普通的電池相比，超級電容存放的電要來的少，但是可以用更快的速度充電和放電;和普通的電容相比又可以儲存更多的電力。在一般生活中，超級電容器的其中一個應(yīng)用就是高雄輕軌捷運(yùn)──為了不破壞市容的美觀，高雄輕軌采用了無架空線的設(shè)計(jì)，也就是說列車不是直接從上方的電線取得電力，而是在車內(nèi)設(shè)備了許多的超級電容。在列車進(jìn)站時(shí)，可以利用車站內(nèi)的設(shè)備快速充電，而在站與站之間則是靠著充飽的電力行駛。如果換成普通的電池的話，停站的時(shí)間這么短，可就不夠把電力充飽了呢!

超級電容器的原理，是用兩層以極小的間隔隔開的電極，泡在電解液中。這個間隔允許電離子穿過，但卻不允許電子通過，所以當(dāng)“充電”時(shí)，電離子會向陰極和陽極游動，同時(shí)產(chǎn)生電容效應(yīng)，吸引電子集中在陰極。這時(shí)候電極的選擇就非常地重要，因?yàn)檫@個電極要能有符合電容效應(yīng)需求的性質(zhì)，同時(shí)還要能盡量加大表面積，讓它的表面能附著更多的電子，達(dá)成更大的電容量。

這就是石墨烯登場的地方了。石墨烯是碳原子的一種特別排列方式，由單層的碳原子排成由六角環(huán)所組成的蜂窩狀平面結(jié)構(gòu)。它有許多非常特別的物理特性，不僅電阻小(比銅、銀都低)、透光率高，而且機(jī)械強(qiáng)度大，結(jié)構(gòu)不容易損壞。它導(dǎo)電優(yōu)良的特性以及多孔的結(jié)構(gòu)，正好符合超級電容的需求，是發(fā)展超級電容技術(shù)的重要材料。

特種部中山科學(xué)研究院(中科院)化學(xué)所的防蝕化學(xué)組計(jì)劃主持人王金鵬和其團(tuán)隊(duì)，目前就致力于穩(wěn)定生產(chǎn)石墨烯的制程，為未來的應(yīng)用鋪路。首先，天然的石墨經(jīng)強(qiáng)酸處理后，會形成氧化石墨，在石墨的結(jié)構(gòu)平面上，產(chǎn)生環(huán)氧官能基。當(dāng)這些環(huán)氧官能基曝露在高溫環(huán)境下(約攝氏1,100度)時(shí)，會分解出二氧化碳，充斥在石墨層間，這些二氧化碳?xì)怏w累積所產(chǎn)生的壓力，就可以從石墨表面剝離出極薄的石墨層，做各種應(yīng)用。

除了前面提到的超級電容外，石墨烯作為鋰電池的負(fù)極，和透明的導(dǎo)電膜應(yīng)用也成為研究的課題，雖然現(xiàn)階段都還停留在應(yīng)用方式與制備階段，但在可預(yù)見的未來，它將成為各產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要的推動力，因此中、日、韓等國都投入大量的資金，而臺灣當(dāng)然也不能落于人后，希望中科院的研究，能讓臺灣在未來石墨烯的世界里，也占有一席之地啰!