其實這種石墨烯超級電容的原理并不復雜，就是利用石墨烯良好的導電性，實現(xiàn)比常規(guī)電池充電和放點速度快成百上千倍。

同時又利用石墨烯的單層原子結(jié)構(gòu)，可以大幅度提高表面積，這樣就可以儲備更多的電能，實現(xiàn)高能量密度。

所以原理并不難，難得是怎么能夠快速穩(wěn)定的生產(chǎn)出來滿足需要的石墨烯材料，只要這個方面進行了突破，那么其他的任務(wù)交給下面的研究人員就可以了。

而且這種石墨烯超級電容的應(yīng)用范圍非常廣泛，不僅僅只是滿足于和光伏涂層配套的儲能需要，還能夠解決國家電網(wǎng)的用電錯峰調(diào)節(jié)問題。

更重要的是，使用這種石墨烯超級電容制作的電池，應(yīng)用也非常廣泛，小到電子產(chǎn)品，大到汽車上面，都可以使用的上。

只是之前趙一對于石墨烯電容沒有什么需求，因為目前的石油還是蠻便宜的，他也就沒有打算直接上馬電動汽車項目，至于其他的儲能需求，可以使用其他的方式進行。

最簡單的石墨烯超級電容，采用的是雙電層電容結(jié)構(gòu)，具體原理就是在電解質(zhì)當中插入兩個電極，并在其間施加一個小于電解質(zhì)溶液分解電壓的電壓。

這時電解液中的正、負離子在電場的作用下會迅速向兩極運動，并分別在兩上電極的表面形成緊密的電荷層，即雙電層。

所以想要獲得高能量密度的石墨烯電容，不僅僅只是石墨烯材料，還需要一種非常好的電解質(zhì)材料。

于是針對這兩個問題，趙一就開始進行相關(guān)的研究工作，首先要解決的就是石墨烯的大規(guī)模制備問題，這個問題不解決，那么石墨烯的成本就會非常高。

其他的辦法趙一也懶得去想，還是采用基石材料公司最擅長的微生物制備方法，這種制備方法既可以大量的制備，又不需要特殊的機械加工能力。

趙一準備培育出來一種微生物，他具備自適應(yīng)單層，這樣的話，可以保證經(jīng)由這種微生物生成的石墨烯材料是單層結(jié)構(gòu)。

同時這種微生物還需要對碳原子具有非常好的親和力，同時在生物之間的特性表現(xiàn)上面，兩種微生物之間能夠誕生某種聯(lián)系。

一旦靠的非常近，就會將他們搬運的碳原子吐出來，然后和附近的微生物吐出來的碳原子形成穩(wěn)定的鍵連接關(guān)系。

在接下來的時間里面，趙一就是在實驗室里面培育這種微生物，如果是使用趙一交給基石材料公司的辦法進行，那么花費的時間太長了。

趙一這次來這邊只是一個臨時的行為，不可能待的太久，于是干脆就通過宙靈幫助，直接就拿出來了滿足條件的微生物培育方案。

然后就是對這種微生物培育方案進行實驗驗證，這個操作趙一就讓研究人員按照資料流程來就可以了，

安排完這個之后，趙一又開始對電解質(zhì)進行研究，想要獲得超高能量密度，電解質(zhì)也是一項非常關(guān)鍵的因素。

不過這個工作趙一不打算自己做，因為他相信基石材料公司能夠做好這個工作，而且電解質(zhì)這種東西，從來就沒有最好，只有更好。

所以他們可以長時間慢慢的研究，隨著電解質(zhì)的性能越來越優(yōu)越，那么石墨烯超級電容的能量密度也會越來越高。

至于當前研究所需要的電解質(zhì)，就使用常規(guī)的電解質(zhì)氫氧化鈉來代替就可以，目前只是解決主要的問題，至于提高性能就是另一項工作了。

而且中國房屋公司的城市化建設(shè)還沒有動工，而安裝這些石墨烯超級電容儲能的話，需要等到其他工作全部完成后，才會開始進行。

所以基石材料公司擁有充足的時間來進行這項工作，如果不是怕他們長時間都弄不出來石墨烯大規(guī)模制備的技術(shù)，他都懶得自己動手做這些工作了。

就這樣趙一在這邊一下子就待了一個月的時間，等這邊將全部的實驗結(jié)果都匯總過來之后，由趙一主導的光伏涂層材料經(jīng)過磕磕碰碰終于是獲得了想要的結(jié)果。

果然根據(jù)智能材料分析和計算模擬系統(tǒng)得出來的制備過程并不靠譜，趙一經(jīng)過了不下十多次的調(diào)整后，終于獲得了滿意的答案。

然后就是石墨烯的制備了，由于重要的微生物培育是出自宙靈之后，所以經(jīng)過實際驗證之后，沒有出現(xiàn)任何意外，非常順利的完成了。

從此以后，石墨烯的制備就可以大規(guī)模工業(yè)化制造了，不僅僅只是對這個項目產(chǎn)生重要的影響，就是對目前的半導體產(chǎn)業(yè)也會產(chǎn)生很大的影響。

不過趙一并沒有打算推出什么碳基芯片，因為硅基芯片的使用壽命還沒有到頭，再加上自己就在硅基芯片上面占據(jù)著絕對的領(lǐng)先優(yōu)勢。

在這種情況下，完全沒有必要自己掘自己的墓，所以想要推出碳基芯片，還需要等待硅基芯片的潛力耗盡之后才會大規(guī)模應(yīng)用。

至于更多的應(yīng)用場景，還需要基石材料公司自己挖掘，不過趙一也囑咐了，石墨烯材料暫時不對外供應(yīng)，只需要滿足兄弟單位的研發(fā)生產(chǎn)需求就可以。

等這些東西都制備出來實物之后，實驗室研究人員就使用這些材料，將一套光伏涂層發(fā)電系統(tǒng)搭建起來了。

根據(jù)實驗室數(shù)據(jù)，趙一親自設(shè)計的光伏涂層材料的光電轉(zhuǎn)化效率達到了理想的設(shè)計值，也就是60%，但是實際應(yīng)用當中，能夠有50%以上就是一個非常不錯的結(jié)果。

因為在外部環(huán)境下，由于涂層上面的灰塵等原因，肯定會對轉(zhuǎn)化效率造成很大的影響，今后還需要不定期對一些建筑的外部進行清潔處理，才能夠保持良好的光電轉(zhuǎn)化效率。

其次就是石墨烯制備的超級電容了，能量密度一下子就達到了500wh/kg，這樣的能量密度其實相比起鋰電池的能量密度來說，好的不是一星半點。

使用這種電池，完全可以用來造電動汽車了，前世比亞迪的磷酸鐵鋰電池，能量密度才只有180wh/kg，就可以看得出來這兩者之間的差異了。

不過趙一對此并沒有滿意，趙一希望在接下來的時間里面，將這個電能密度提高至少5倍，也就是至少要達到2500wh/kg，同時改進其他各方面的性能。

至于什么時候應(yīng)用到電動汽車上面，趙一還拿不定主意，主要是因為目前的燃油汽車還有很大的潛力可以挖，能源安全也沒有那么緊迫。

當然這個年代，對于節(jié)能減排的要求更沒有那么苛刻，所以趙一打算看看再說，如果真的需要上馬電動汽車的話，也不算是一件非常困難的事情。

電動汽車說到底就兩大核心，第一個就是電池了，第二個就是電動機了，只要這兩個沒有問題，其他的都是一些細枝末節(jié)了。

不過該準備的還是要準備的，所以從基石材料公司出來之后，趙一就直接前往了神龍汽車公司，讓他們對電動汽車做前期研發(fā)工作。

電池就不用他們操心了，基石材料公司完全可以滿足他們的需求，所以他們的研發(fā)重點就是高性能汽車用電機以及整車的設(shè)計了。

至此，趙一來南京的任務(wù)就算是圓滿的完成了，至于光伏材料實驗室之前的光伏陶瓷，雖然也具有非常高的實用價值。

但是相比起光伏涂層來說，就是不是那么先進了，現(xiàn)在趙一不確定的是，到底要不要將光伏涂層往外銷售，如果往外銷售，那么光伏陶瓷就沒有必要生產(chǎn)了。

不過經(jīng)過一番權(quán)衡之后，趙一還是打算將光伏陶瓷產(chǎn)業(yè)安排到景德鎮(zhèn)，同時光伏涂料的生產(chǎn)也放到那邊，也就是說，光伏涂層暫時不對外賣。

因為這種光伏涂層不僅僅只是可以用來進行建筑光伏發(fā)電的，其他地方的用途也非常廣泛，例如軍事裝備上面，以及太空設(shè)備上面都可以使用。

如果和這些東西結(jié)合起來，就算得上是出口管制產(chǎn)品了，更重要的是，那樣光伏陶瓷產(chǎn)品就等于是白研發(fā)了，所以他準備讓基石材料公司往歐美國家賣一波先。

因為光伏陶瓷優(yōu)秀的光電轉(zhuǎn)化效率遠遠高于目前的硅晶光伏產(chǎn)品，肯定會受到歐美國家的熱烈歡迎，而且使用壽命更長，那么價格更貴點也就情有可原了。

從這一點看，趙一他的資本家本性就暴露無遺了，明明有更好的東西，偏要拿出劣質(zhì)的次等品賺一波錢再說，如果讓他們的消費者知道了，估計得氣的吐血。

因為這種光伏涂層材料真正到大規(guī)模應(yīng)用的時候，還需要等待5年左右，這段時間里面，就是光伏陶瓷大發(fā)神威的時候了。