讓電池Level Up──石墨烯

還記得Pokemon GO剛推出的時候，大街小巷都是人手一機的在抓寶，不過仔細觀察一下，許多人的手機還會接上俗稱「尿袋」的行動電源充電，免得在緊要關頭手機沒電。帶行動電源出門好麻煩，難道沒有更方便的選擇嗎？這就要從手機的設計談起了。

玩家總是希望手機螢幕大一點，看起來畫面漂亮，也方便操作。但是大螢幕比較耗電，若是想要增加電池電量，手機體積就得變大，而笨重的手機偏偏沒人想要用，真是兩難！
不過最近電池界出現了一種可以把電池體積變小、效率又提高的救星，這個材料很年輕，被發現、製作出來的時間只有短短十幾年，它叫做「石墨烯」。

什麼是石墨烯？
石墨烯是什麼？和石墨有關嗎？在討論石墨烯之前，我們先來了解什麼是石墨吧。日常生活中常用到的鉛筆的筆芯，就是用石墨做成的，石墨是由一層一層的碳原子堆疊而成，每個碳原子都與三個碳原子相鄰，並且位在同一個平面上，不過一個碳原子不是應該有四個鍵結嗎？第四個跑去哪了呢？最後的一個鍵，為了滿足每個碳原子都形成四個化學鍵，於是以雙鍵的形式共振，一下子出現在這邊，一下子出現在那邊，結果當這樣的平面結構無限延伸出去的時候，我們會看到一大堆碳原子以正六角形的平面排在一塊兒，無數的共振結構穩定著這同一層平面，接著一層一層疊起來，就形成了石墨。

這種層狀結構讓鉛筆容易書寫。因為在石墨中，層與層之間沒有化學鍵，所以每一層之間比較鬆散，容易分家。當石墨在紙上劃過的時候，手指加壓的力道可以破壞層與層之間的關係，有些層就這樣滑溜到紙上去，那就是我們所看到的鉛筆筆跡啦！......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2017年5月 ]