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石墨烯是一種非常薄的碳晶體，僅有一個原子厚，但肉眼可見，同時其強度的鋼鐵的200倍、并且擁有極強的柔韌性，另外它還抗火、但卻是非常棒的熱導體。
這種神奇的材料，可能是未來電池的關(guān)鍵、也可能重新塑造可穿戴設備和各種傳感器。
我們知道，可穿戴設備目前面對的一大挑戰(zhàn)便是佩戴性。大多數(shù)智能手表仍碩大無比，手環(huán)也不夠漂亮，更不用說外星人般的智能服裝了，石墨烯則可以改變一切。憑借其超薄、柔性、堅固的特色，可穿戴設備無疑有更多設計空間，讓可穿戴設備變得更加靈活、耐用、美觀并適合穿戴。
而石墨烯電池是一種基于二維碳材料所制作的電池，它的出現(xiàn)更是讓材料科學界興奮不已，在未來使用石墨烯電池可能會成為一種潮流趨勢。在所有種類的電池當中，石墨烯電池擁有最高的能量密度以及最強的電能儲備能力。
在新能源汽車鋰電材料方面，多篇報道重點提及這方面打開石墨烯幾十億的空間，并且有充電10分鐘，行駛1000公里的消息。
2014年12月初，西方媒體報道，西班牙Graphenano公司和西班牙科爾瓦多大學合作研發(fā)的石墨烯電池，一次充電時間只需8分鐘，可行駛1000公里。如果這一結(jié)果屬實，那么毫無疑問電動汽車將完全顛覆傳統(tǒng)汽油汽車，成為汽車的主力軍。
在手機電池方面，鋰電池傳統(tǒng)制造強國是日本和韓國，在石墨烯電池上他們也正在搶奪技術(shù)先機。韓國科學家早在2014年11月就宣布，最新發(fā)明的石墨烯超級手機電池，可存儲 與傳統(tǒng)電池等量的電量，但充電時間只需16秒。美國倫斯勒理工學院研究人員也預計，石墨烯陽極材料比如今鋰離子電池中慣用的石墨陽極充電或放電速度快10 倍。
7月8日，國內(nèi)最早進入石墨烯領(lǐng)域的上市公司之一東旭光電推出了世界首款石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品——“烯王”。其在滿足5C條件下，可實現(xiàn)15分鐘內(nèi)快速充放電，是普通充電產(chǎn)品的1/24，而且能在-30~80℃環(huán)境下工作，循環(huán)壽命更高達3500次左右。據(jù)悉，“烯王”產(chǎn)品將先在動力玩具、智能家居、動力工具、低溫儲能等方面應用，后續(xù)隨著技術(shù)成熟和經(jīng)驗積累，將嘗試擴展到電動汽車領(lǐng)域。
這種神奇材料的制造方法：
1、氧化還原法（性能差、不純）
2、微機械剝離法（成本高、產(chǎn)率低）
3、化學氣相沉積法（成本高、性能不穩(wěn)定）
4、外延生長法（成本極高，難度大）
可是！生產(chǎn)成本昂貴一直是難題，最高達到5000元/克。
據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全球已有近300家公司涉足石墨烯研究，包括IBM、英特爾、美國晟碟、陶氏化學、通用、杜邦等。其中，三星、IBM、東芝、韓國科學技術(shù)研究所、韓國成均館大學等企業(yè)和高校具有較高競爭力。但是大部分企業(yè)并沒有在石墨烯電池領(lǐng)域予以布局，相關(guān)的專利也十分有限，他們大都布局在柔性器件半導體顯示屏等方面。
應用一：石墨烯觸摸屏
這應該是石墨烯呼聲最高的應用。智能手機最關(guān)鍵的一部分就是有一塊既能導電又非常透明的觸摸屏。恰好，這正是石墨烯的特性！而且石墨烯的強度和柔韌性，都比目前的透明電極材料氧化銦錫（ITO）要更好。
早在2010年，韓國成均館大學和三星公司的研究人員，就制造出由多層石墨烯和聚酯片基底組成的透明可彎曲顯示屏。當時，論文通訊作者、成均館大學教授洪秉就提出，他們的方法可用于制造基于石墨烯的太陽能電池、觸摸傳感器和平板顯示器。但他當時也承認，大規(guī)模制造和商業(yè)化還為時尚早。
英國曼徹斯特大學研究人員與石墨烯生產(chǎn)商BGT材料有限公司合作，用壓縮石墨烯墨水打印出射頻天線。——科學家將石墨烯材料的應用又向前推進了一大步。這種天線靈活、環(huán)保，可廉價大批量生產(chǎn)，能夠應用在無線射頻識別（RFID）標簽和無線傳感器上。
目前，大多數(shù)商用RFID標簽由金屬鋁和銅組成，材料昂貴、制作過程復雜，而基于石墨烯的RFID標簽能夠大幅度降低材料成本。該研究團隊已經(jīng)開始計劃 開發(fā)石墨烯RFID標簽，以及傳感器和可穿戴電子產(chǎn)品了。石墨烯油墨成本低且很柔軟，比其他如納米金屬粒子導電油墨的性能還要強大很多。
應用三：石墨烯燈泡
石墨烯可調(diào)光燈泡號稱可節(jié)省10%的能源，使用壽命也更長，內(nèi)含由英國曼徹斯特大學所設計、外罩石墨烯的燈絲狀LED。石墨烯燈泡價格每顆約15英鎊，這款燈泡的設計是以傳統(tǒng)燈泡形狀為基礎，石墨烯能讓燈泡的導電以及散熱更有效率。
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應用四：更強夜視能力的視覺傳感器
現(xiàn)在夜視很多用紅外線系統(tǒng)，但是這種設備體積大是個硬傷啊。于是，研究人員將基于石墨烯的光熱電探測器 （photothermoelectricdetector）整合在微機械氮化硅薄膜 （micrmachinedsiliconnitridemembrane）上。叮咚，數(shù)據(jù)來了：7~9V/W的響應在10.6微米（micron）波長 以及23ms時間常數(shù)下達成；氮化硅薄膜帶來的溫度隔離以及寬帶紅外線吸收，能實現(xiàn)300~500K的黑體目標（blackbodytarget）探測與成像。
此外，石墨烯的高載體遷移率（carriermobility）可用以抵抗噪聲，因此免除了冷卻技術(shù)的需求，并足以在不需低溫冷卻的前提下偵測來自人體的熱輻射。
應用五：芯片上光通訊
“我們已開發(fā)出世界上最薄的燈泡！”紐約哥倫比亞大學工程學院教授JamesHone說，這種新型的“寬帶”光發(fā)射器可以整合到芯片上，可為實現(xiàn)薄如原子、可撓曲及透明的顯示器鋪路，還能做到基于石墨烯的芯片上（On-chip）光通訊。
今年稍早，曼徹斯特大學（ManchesterUniversity）已發(fā)布以石墨烯為基礎開發(fā)的燈泡，該燈泡是將基于長絲形的發(fā)光二極管（LED）涂 覆在石墨烯上，而該大學也聲稱，此可調(diào)燈光的LED燈泡可減少10%的耗電量。芯片上可見光的關(guān)鍵是開發(fā)完全整合“光子（Photonic）”電路，該電路用于燈泡時，可如同現(xiàn)階段在半導體整合電路的電流。直到現(xiàn)在，研究人員尚未將白熾燈泡放在芯片上，這是因為點燃燈泡所需的溫度，微型金屬導線無法承受。
石墨烯能達到的溫度超過攝氏2，500度，不需要額外放大就可灼傷肉眼。研究人員也發(fā)現(xiàn)石墨烯在較高溫度下，會變成較差的熱導體，這意味著熱量會在芯片 的中心被限制為一個“熱點”。一名研究人員指出，懸浮的石墨烯可被加熱到太陽一半的溫度，且可靠度比固定在固體基板上的石墨烯高1，000倍。
應用六：偵測氣體、檢測DNA與蛋白質(zhì)
由瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院（EPFL）與西班牙光子科學院共同組成的一支研究團隊，最近利用石墨烯改善了分子檢測的紅外線吸收光譜。傳統(tǒng)上，這種方法主要利用光激發(fā)分子，依據(jù)各自性質(zhì)產(chǎn)生不同的振動，同時創(chuàng)造出一種能以反射光讀取的獨特標識。但這種方法并不適用于納米級分子，因為納米分子通常比用于檢測分子的6微米紅外光子波長明顯更小。然而，研究人員們發(fā)現(xiàn)，石墨烯能夠聚光于特定焦點上，從而準確地“聽”到納米級分子的振動。
石墨烯可實現(xiàn)高敏感度的振動光譜與檢測折射率Source：EPFL根據(jù)EPFL，“當光線到達時，石墨烯納米結(jié)構(gòu)中的電子開始振蕩。這種現(xiàn)象被稱為‘局部表面等 離子共振’，從而將光線集中于微小的焦點，其大小約相當于目標分子的尺寸，因而能夠用于檢測納米結(jié)構(gòu)?！贬槍@種傳感器的潛在應用范圍從偵測氣體外泄、檢測有毒與易爆氣體、測量并檢測DNA與蛋白質(zhì)以及水中污染物。另外，石墨烯擁有較大的比表面積，使其具備了制作高靈敏度傳感器的條件，一旦氣體被吸附于石墨烯表面，其表面電阻就會出現(xiàn)變化，然后結(jié)合電傳感檢測器，就可以讓石墨烯成為一種優(yōu)異的氣體傳感器。
應用七：3D成像更精確
勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）的研究人員使用單層石墨烯作為一個清晰類透鏡蓋（Lens-likeCap）—稱為石墨烯電池液（GLC）—為單個膠狀納米粒子的原子創(chuàng)造新的成像系統(tǒng)。這個過程將大大簡化反復試驗原子級（Atomic-scale）工程學的設計和重新設計過程。
大多數(shù)電子產(chǎn)業(yè)使用的納米粒子都存在于流體溶液中，且也被允許可處于干燥狀態(tài)。常用的透射電子顯微鏡（TEM）可在納米粒子干燥后為其成像，但是干燥的流體 往往會扭曲納米粒子的結(jié)構(gòu)，而校正結(jié)構(gòu)的過程通常相當復雜，一個設計完成在之前，須經(jīng)過反復多次的試驗。OK，石墨烯可作為敏感納米粒子的保護 層，Ercius的團隊第一次使用的新技術(shù)，他們稱之為“SINGLE”—由石墨烯電池液電子顯微鏡鑒定的納米粒子結(jié)構(gòu)—可在計算機中顯示3D模型，目的 在于設計可以組合在一起的“積木”，以形成更大的特定電子和物理特性架構(gòu)，滿足現(xiàn)今許多產(chǎn)業(yè)需求。
在LBNL，Ercius的下一步將使用更快的每秒400幀的攝影鏡頭，以更精確的構(gòu)造出TR3D模型，精準度可超越他們現(xiàn)在擁有的2納米精準度設備。
應用八：超導體
加拿大英屬哥倫比亞大學（UBC）的研究人員，透過摻雜鋰后再使其冷卻至5.9度絕對溫度（Kelvin）。但這還只是個開始，因為UBC教授 AndreaDamascelli希望使用與先前相同的方法，加上他自已的一點秘密配方，從而讓摻雜的石墨烯達到更高的臨界溫度（Tc；即變成超導體）。Damasdcelli已經(jīng)在石墨烯原子單層中試驗過各種摻雜物了，他并測量這種可吸附的原子是否在表面上擴散，以及附著于石墨烯晶格中。
下一步，Damasdcelli的研究小組以及在全球的其他同事們將共同為摻雜的石墨烯材料調(diào)整參數(shù)，希望最終能在正常的大氣壓力與室溫下實現(xiàn)超導體，或至少是在可輕松實現(xiàn)商用產(chǎn)品的溫度條件下，例如液態(tài)氮的溫度——77度絕對溫度，可望較易于在設備中進行維護。
應用九：即熱功能
不能小瞧石墨烯的加熱功能?！坝煤苄‰娏鳌⒑艿凸β示涂梢詿崞饋?，只有石墨烯和碳納米管可以做到，這樣用一塊手機電池就可以驅(qū)動。因此，軍用、救生用加 熱衣服是正在開發(fā)的一種產(chǎn)品。其他產(chǎn)品還包括利用石墨烯復合材料的防彈材料和涂料，利用石墨烯薄膜的便攜式水處理設備，以及儲能電池的改性。
應用十：太陽能電池
在麻省理工學院的一份學術(shù)報告中指出，石墨烯已經(jīng)被視為用于打造第三代太陽能電池的最佳備選材料之一。很巧的是，蘋果公司2013年提交了一份專利申 請，申請內(nèi)容正是關(guān)于在一些設備中搭載太陽能電池的解決方案?！笆┝己玫碾妼阅芎屯腹庑阅?，使它在透明電導電極方面有非常好的應用前景?！笔┨?陽能技術(shù)的光電轉(zhuǎn)換效率高達60%，是現(xiàn)有多晶硅太陽能技術(shù)的2倍。當前市面上的太陽能電池板基本為多晶硅，其光電轉(zhuǎn)換率為30%左右。
與多晶硅不同的是，石墨烯可以作為納米涂層，涂于設備表面，以獲得光電轉(zhuǎn)換的能力。同時也可以制成柔性、透明的光伏電池板。因此，未來具備太陽能電源的設備將更為小巧和美觀，同時可以不受太陽能電池板本身的影響而改變產(chǎn)品設計。另外，石墨烯可作為柔性能量存儲，將來用于柔性可穿戴設備，柔性智能設備。
應用十一：觀察大腦活動
一篇刊載在Phys.org上的文章指出，“神經(jīng)信號的電氣監(jiān)控和刺激是研究腦功能的一種唯一可以依靠的技術(shù)，而使用光子（photons）而非電子的新興光學技術(shù)為神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的可視化及大腦功能的探索，開啟了新的契機?？疵靼琢税?，電氣和光學技術(shù)具有明顯的互補優(yōu)勢，如果能一起使用，就太好了，但難點是：傳統(tǒng)金屬電極技術(shù)太厚了，一般大于500nm，光無法穿透！
石墨烯有彈性，又柔軟，導電性能又良好，而且無毒。該技術(shù)的應用包括神經(jīng)系統(tǒng)、心臟監(jiān)護，甚至是隱形眼鏡（contactlens）。
由DARPA的RE-NET計劃所資助開發(fā)的新的石墨烯傳感器技術(shù)是可以導電的，且只有4個原子厚，比目前的觸點薄數(shù)百倍（上中）。這種極薄的厚度使幾 乎所有的光可以穿越很寬范圍的波長。放置在一塊與組織形狀相符的柔性塑料里襯上之傳感器（下方）是概念驗證工具的一部分，它展示出了更小、更具透光性的觸 點，且可同時使用電氣和光學方法來對神經(jīng)組織進行測量與刺激（右上）。數(shù)據(jù)源：DARPA。
盡管在電子半導體行業(yè)有著眾多有前景的應用，但石墨烯的規(guī)?；耙磺羞€不現(xiàn)實。
1、目前制備石墨烯極其困難是學界共識
在回答這個問題之前，我們先來看看究竟什么是石墨烯。 2004年，英國曼徹斯特大學的安德烈？蓋姆和康斯坦?。恐Z沃肖洛夫從石墨薄片中剝離出了石墨烯，他們二人因此榮獲2010年諾貝爾物理學獎。這里的石墨 烯，是由單層碳原子層構(gòu)成的蜂窩狀晶格二維原子晶體，理論厚度僅為0.34納米，其具有優(yōu)異的電學、熱傳導、阻隔性等材料性能，因此其在電池領(lǐng)域的應用被 很多人看好，稱之為“材料之王”。
英國曼徹斯特大學的安德烈？蓋姆和康斯坦??？諾沃肖洛夫從石墨薄片中剝離出了石墨烯，他們二人因此榮獲2010年諾貝爾物理學獎
但實際上，學術(shù)界一直對石墨烯有個共同的看法，即目前制造石墨烯的成本過高并且技術(shù)方面并不完善，若要實現(xiàn)工業(yè)化應用現(xiàn)在還存在很大的困難。
比 如要想獲得電學和機械性能都最佳的石墨烯樣品，依然需要依靠最費時費力費錢的手段——機械剝離法，即用膠帶粘到石墨上，手工把石墨烯離析出來。2004年 諾沃肖洛夫他們就是這么制備出石墨烯的。盡管所需的設備和技術(shù)含量看起來都很低，但問題是成功率更低，弄點兒樣品做研究還可以，要是進行工業(yè)化生產(chǎn)，這樣 的手段毫無用途，就是掌握了全世界的石墨礦也沒有任何商業(yè)價值。
2、號稱能量產(chǎn)的多為石墨微片或畸形圓環(huán)，并非真正的石墨烯
經(jīng) 過這些年的努力，盡管科學家們找到了一些能夠增加產(chǎn)量、又能夠降低成本的石墨烯制造方法，但是迄今為止還沒有真的能適合工業(yè)化低成本大規(guī)模推廣生產(chǎn)的技 術(shù)。一些廠家宣稱可以量產(chǎn)百噸級別的石墨烯，其實量產(chǎn)出來的根本就不是真正的石墨烯物質(zhì)。得到的除了單層的石墨烯，還有兩層的、三層的甚至更多層數(shù)的石墨 微片。
在另外一個方面，就是用一些新的生產(chǎn)方法得到大量的單層的石墨烯，雖然一片石墨烯的中央部分是完美的六元環(huán)，但在邊緣部分往往會被打 亂，成為五元環(huán)或七元環(huán)。如果制成石墨烯產(chǎn)品，這些畸形環(huán)不但分布在邊緣，還存在于每“一片”在做出來的石墨烯內(nèi)部，成為結(jié)構(gòu)弱點、容易斷裂。
中國科學院院士、中國科學院物理研究所研究員高鴻鈞說，在實際應用中，只有沒有任何缺陷的石墨烯才具備強大特性。否則，整個石墨烯產(chǎn)品的強度要被大幅削弱。而事實上，也正是這樣的障礙，真正意義上的石墨烯電池大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)目前為時尚早。
北京有色金屬研究總院高級工程師、清華大學博士劉冠偉在接受北京科技報采訪時表示，即便是現(xiàn)在有企業(yè)宣稱有新的石墨烯產(chǎn)品問世了，石墨烯在這種產(chǎn)品中也多是扮演添加劑的角色，其在電池領(lǐng)域也不例外。
上海交通大學微納科學與技術(shù)研究院研究員、博士生導師魏良明主要從事新一代高性能鋰離子電池/超級電容器以及傳感器的研究，他說，現(xiàn)在石墨烯作為單一的產(chǎn)品 還未有應用突破，在東旭光電宣稱的世界首款石墨烯基鋰離子電池產(chǎn)品中，石墨烯在其中僅僅是導電或者是電極嵌鋰的復合材料。
3、東旭光電公布的“烯王”參數(shù)真實性有待檢測
石墨烯電池又被稱之為超級電池，按照一些科學家們的設想，其應該是利用石墨烯材料打造的全新形態(tài)的電池。但是因為技術(shù)實現(xiàn)的困難，目前國際上并沒有取得太大 的進展。這些年中國也并沒有從全新體系下研發(fā)石墨烯電池，目前主流的設想是利用石墨烯改造現(xiàn)有的鋰電子電池，東旭光電推出的“烯王”也是這種思路下的產(chǎn)物。
正如專家所分析的，為了避免外界的非議和質(zhì)疑，東旭光電自身的確沒有將“烯王”直接稱之為石墨烯電池，市場上盛傳的概念主要是來自資本市場及外界的炒作。
盡管東旭光電方面也公布了“烯王”的一些參數(shù)。但是有業(yè)界人士表示，參數(shù)的真實性還有待檢測。中國科學院物理研究所固態(tài)離子學課題組組長黃學杰教授說，電池電性能主要有：比能量、能量密度、充放電倍率、循環(huán)壽命、日歷壽命、安全性、自放電率、工作溫度范圍等，可以根據(jù)不同的應用需求進行設計。而東旭光電在發(fā) 布會上只提到了充放電倍率、壽命、工作溫度范圍等三個參數(shù)，這種單獨提出幾個參數(shù)的討論方法一般適用于科研論文，如果作為產(chǎn)品，就必須就電池性能的所有參數(shù)展開討論。
“由于他們公布的參數(shù)不全，電池的能量密度究竟是多少，還無法判斷，電池的性能究竟怎么樣目前也不好做出評價?！眲⒐趥ケ硎?。
在一些研究石墨烯的行業(yè)人士看來，“烯王”這樣的石墨烯基鋰電池實際上就類似于一個充電寶，或許能提高充放電速度，但對于電池的容量并沒有什么改觀。并沒有取得革命性的突破。
4、嚴謹?shù)难芯繖C構(gòu)發(fā)表論文時不敢輕言”石墨烯電池”
中國科學院物理研究所固態(tài)離子學課題組組長黃學杰教授認為，目前在正極里添加少量石墨烯可以增加正極的電子電導而改善電池的放電倍率特性，但一般添加量不到百分之一，不能說加了一點石墨烯的鋰離子電池就變成了石墨烯電池。
更 何況目前的石墨烯電池只是被添加了一些被稱之為多層石墨烯的石墨片層成分而已。從理論上而言，單層石墨烯導電性最好，用于電池充電時間短，而層數(shù)越多導電性越差，用于電池充電時間越長。目前幾乎沒有企業(yè)敢聲稱自己是使用單層石墨烯造出了電池，更多的使用的只是石墨烯的混合物，確切地說是含有少量石墨烯成分 的細小的多層石墨微片。
就是一些嚴謹?shù)难芯繖C構(gòu)在發(fā)表權(quán)威論文時也不敢輕易用石墨烯電池的說法。2015年12月中旬，中科院上海硅酸鹽所 的研究團隊在《科學》上發(fā)文指出，其研制出一種高性能超級電容器電極材料，一些媒體盛贊：“該材料具有極佳的電化學儲能特性，可用作電動車的‘超強電池’，這種電池的最大亮點就是充電7分鐘，行駛35公里?！倍笫╇姵馗拍畋槐?。但上海硅酸鹽所的官方網(wǎng)站給出的消息是：“中國科學院上海硅酸鹽研 究所研究員黃富強帶領(lǐng)的研究團隊與北京大學、美國賓夕法尼亞大學的科研人員合作，合成了一種有序介孔（中孔之意）少層碳的新型材料?！辈⑶摇犊茖W》雜志上 的這篇論文也沒有提到石墨烯，而是碳材料。
據(jù)了解，黃富強在投稿過程中一直采用“介孔石墨烯”的名稱，最后出版時改用少層碳。他們認為，外 界將其超級電容器稱作電池也不妥當。事實上，超級電容器確實并非電池，而是介于二次電池和傳統(tǒng)電容器之間的一種電化學儲能裝置。但是現(xiàn)在人常?；煜娙萜?與電池的概念，把現(xiàn)在利用石墨烯或者石墨多層微片制造的電容器當成了電池，國內(nèi)外制造的超級電容器當成了超級電池。
5、炒作”石墨烯電池”概念其噱頭意義遠大于實用價值
在學術(shù)界看來，目前所熱炒的石墨烯電池還是一個偽概念，目前所標榜的石墨烯電池并不存在。中國有數(shù)十家上市公司布局石墨烯動力電池領(lǐng)域，然而真正拿得出可以大規(guī)模量產(chǎn)裝機產(chǎn)品的幾乎沒有。并且就是在世界范圍內(nèi)，目前能夠規(guī)模化生產(chǎn)的石墨烯電池也沒有。
在劉冠偉看來，現(xiàn)在很多公司炒作這個概念其噱頭意義遠大于實用價值。他甚至表示，石墨烯材料本身具有的納米材料的高比表面積等性質(zhì)與現(xiàn)在的鋰離子電池工業(yè)的技術(shù)體系也不兼容，因此應用的希望十分渺茫。
即使有石墨烯超級電池出現(xiàn)，相信這幾分鐘的充電功率會大到目前沒有任何電壓設備、電纜線能夠承受住如此電壓
劉冠偉認為，在實驗室做出一個快充的小電池很容易，但是要讓它走出實驗室，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，中間需要解決很多的問題。例 如對于“充電8分鐘，行駛1000公里”的描述。某不愿具名的國內(nèi)新能源車企技術(shù)總監(jiān)認為，即使有這樣的電池出現(xiàn)，相信這幾分鐘的充電功率會大到目前沒有 任何電壓設備、電纜線能夠承受住如此電壓。
因此，目前石墨烯在電池上的應用，主要是和硅結(jié)合在電池負極里面代替原來的石墨，這樣可以多吸帶 電荷，提升電池的導電率，減少充放電的電阻，性能提升效果也就僅限如此。事實上，在新能源電池領(lǐng)域，石墨烯電池所謂的顛覆性理論從未得到業(yè)內(nèi)人士的認可。 盡管石墨烯可以做導電劑，促進鋰電池快速充放，理論上能提高倍率性能，但若分散工藝不到位，混料不均，仍難以發(fā)揮效用。
根據(jù)目前的發(fā)展態(tài)勢，劉冠偉認為在新型柔性電池、器件、顯示、催化劑方面，石墨烯可能是有前景的。但是在蓄電池方面，他并不看好。
即使有石墨烯超級電池出現(xiàn)，相信這幾分鐘的充電功率會大到目前沒有任何電壓設備、電纜線能夠承受住如此電壓
6、石墨烯太貴，即使制成電池，普通消費者也難以承受
劉冠偉說，在鋰電池中應用，石墨烯主要起到的作用，一是導電劑，二是可能做電極嵌鋰材料。其實，這兩點，都是在和傳統(tǒng)的導電碳/石墨競爭?！澳敲磫栴}來了，你知道導電碳/石墨多便宜么？都是論噸賣的，論克賣的石墨烯哪天能降到這個價？現(xiàn)在鋰電池用的各種材料，都是一噸幾萬、十萬左右的東西，而且天天承受著要 求降價的壓力，用石墨烯完全不現(xiàn)實。” 這主要是石墨烯太貴。一克上千的價格，這不是一般企業(yè)能夠承受得了的。而數(shù)年前，石墨烯的價格曾高達每克5000元，遠超黃金價格。另外，就是這樣的電池造出來了，消費者也難以承受。
2016年4月，東旭光電收購上海碳源匯谷50.5%的股權(quán)，成為上海碳源匯谷的控股股東。公開資料顯示，這是一家專注于石墨烯規(guī)?；苽?、應用技術(shù)開發(fā)的企業(yè)，在單層氧化石墨烯以及石墨烯的制備、分離和純化技術(shù)與工藝方面均取得了突破性進展，規(guī)?；墒故┊a(chǎn)品制備成本大幅降低。
不過即使是這樣，石墨烯的價格依舊不低，“購買的價格主要看你是做什么用，如果只需少量購買，價格是600元/克，需要的規(guī)模大的話，可以降低到幾十元。”8月7日下午，上海碳源匯谷一位姓魏的銷售人員對記者表示?？蓭资靠说膬r格依舊在市場缺乏競爭力?！跋┩酢弊?為東旭光電自身的產(chǎn)品，盡管石墨烯的原料供應成本可以更低一些，但也不會低到那里去，在采訪中魏姓銷售人員已經(jīng)否認了他們真實成本只有幾元的說法，“這樣的說法根本就不是從我們這里流傳出去的。”他說。這意味著用石墨烯作為電池材料的“烯王”未來必然要面臨成本的考驗。
上海交通大學微納科學與技術(shù)研究院研究員、博士生導師魏良明表示，即便是做負極材料，現(xiàn)在業(yè)內(nèi)更傾向于使用硅，因為一方面硅的理論容量并不比石墨烯低，另一方面是硅的價格相對石墨烯而言要低得多。
近年來，有一些企業(yè)宣稱實現(xiàn)了量產(chǎn)，石墨烯價格甚至下降到每克3-5元，但據(jù)行業(yè)內(nèi)人士的說法，現(xiàn)在宣稱已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)的石墨烯并非真正單層的石墨烯，而大多是晶格缺陷較高、多層堆疊的石墨微片產(chǎn)品，只能保持石墨烯部分特性。
7、市場上大量膨脹石墨、石墨微片魚目混珠
而在我國之所以有眾多的企業(yè)加入到生產(chǎn)石墨烯電池的大軍中，其與主要是使用的是石墨烯粉體有很大的關(guān)系。目前在石墨烯產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方面，有兩個重要的方向：一個是石墨烯膜，一個是石墨烯粉。石墨烯膜的工業(yè)化生產(chǎn)起點高、技術(shù)要求強，一般的企業(yè)難以涉足。但是對石墨烯粉而言，卻有很大的操作空間。
因此，石墨烯粉體成為偽石墨稀概念和資本炒作的重災區(qū)，除了嚴格意義上的石墨烯外，大量膨脹石墨、石墨微片在其中魚目混珠。由于更薄且層數(shù)小于10個原子層 的石墨微片具有石墨烯的某些特性，因此添加到電池中，會改善電池的一些性能，不明就里的人就會以為這是石墨烯在發(fā)揮作用了。
就是按照中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的標準，只有達到10個原子層以下的石墨粉體，才能被稱為石墨烯粉體。然而，概念是一回事，實際是另一回事。企業(yè)向原有材料中添 加石墨烯粉體，原子層數(shù)結(jié)構(gòu)為5層還是10層，或者是更多層數(shù)的石墨微片，如果不是使用專業(yè)儀器，外人根本就不知道電池里面填的究竟是什么東西，企業(yè)添加 的粉體到底是不是石墨烯無人知曉。
其次，粉體中含有5-10層石墨粉體的比例是90%還是只有10%？其中雜質(zhì)含量又是多少？什么是合格產(chǎn) 品？目前也連行業(yè)標準都沒有，各企業(yè)只能憑良心生產(chǎn)。最后，在應用時，企業(yè)到底添加了多少石墨烯粉體用于改善性能？產(chǎn)品性能究竟提高了多少，是90%、 50%、還是5%？其中多少性能的提高是因為石墨烯？這些卻都還是一個糊涂賬。
由于目前沒有國家標準，這讓整個行業(yè)混亂不堪。一些地方政府迫切希望打造石墨烯產(chǎn)業(yè)，拉動投資，也對這個產(chǎn)業(yè)起到了推波助瀾的作用。
小結(jié)：期待未來
鑒于石墨烯超優(yōu)異的性能及巨大的應用前景，各國政府和企業(yè)都投入大量人力、物力、財力進行關(guān)于石 墨烯的研究。但也正是在這喧囂與巨額投入下，石墨烯的研究也確實取得了很多不錯的成果，石墨烯的價格已經(jīng)在慢慢降低，較大尺寸、較高質(zhì)量的石墨烯也逐漸研制成功，下游產(chǎn)業(yè)鏈也逐漸在嘗試使用石墨烯。
從技術(shù)成熟度及需求急迫性而言，其應用于鋰離子電池提高電池充放電效率、電池容量及電池穩(wěn) 定性顯然對汽車特別是電動汽車的發(fā)展具有決定性作用。電動汽車要成為主流汽車，石墨烯至關(guān)重要。如果將無人駕駛以及太陽能汽車也考慮在內(nèi)，石墨烯無疑會在汽車領(lǐng)域擁有更廣闊的應用空間。
當然，前景是廣闊的，但現(xiàn)實是冷血的，由于制備工藝的不成熟以及下游產(chǎn)業(yè)鏈沒有完全打開，到目前石墨烯依然沒有規(guī)?；瘧茫淖冞@一現(xiàn)狀可能還需要一段時間。相信隨著研究的不斷深入，在將來的某一天，石墨烯的奇點必會到來，那時眾多行業(yè)將會發(fā)生翻天覆地的變革甚至會被顛覆。
工商網(wǎng)監(jiān)
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