石墨烯尚處于基礎研究階段 前景廣闊

時間:2016-04-01

來源:網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載

導語:目前,我國石墨烯上游生產(chǎn)企業(yè)方興未艾,下游石墨烯應用企業(yè)卻亟待開發(fā)。

石墨烯是一種非常新穎的材料,有很好的發(fā)展前景。在動力電池中,石墨烯可以作為一種導電添加劑。在超級電容中,石墨烯和膨脹石墨/活性炭復合得到的材料具有高的比容量,雖然目前石墨烯在超級電容器中的使用量不大(約1%~2%),但是其已經(jīng)起到了活性物質(zhì)的作用,其對于電容器的貢獻是很可觀的。”近日,由中關村儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院共同舉辦的CNESA第十九期公益沙龍上,中國工程院院士楊裕生表示。

會上,專家們就石墨烯技術的發(fā)展現(xiàn)狀,以及其在儲能領域的應用前景進行了探討。清華大學的康飛宇教授、美國北卡來羅納大學的超級電容領域的秦祿昌教授都有相同觀點,認為石墨烯是擁有工業(yè)化的發(fā)展前景,但是其應用市場的培育,還需要一段時間,不能一蹴而就。

石墨烯可作為導電添加劑

石墨烯在電池和超級電容器中,作為導電添加劑角色,得到了與會者的認同??碉w宇教授表示:“石墨是現(xiàn)在鋰離子電池工業(yè)中的主流電極材料,而石墨烯材料在鋰離子電池主要作用是導電添加劑。我們研究的課題石墨烯-炭黑復合導電劑,即通過添加石墨烯可以以低的導電劑用量實現(xiàn)高的電導率,從而提高鋰離子電池的能量密度和倍率性能,此外石墨烯-硅負極復合材料也是一個比較有前景的方向。”中車超級電容研究所所長阮殿波也表示贊同,他認為:“純的石墨烯要做成超級電容器、電池,目前在成本、技術等方面還達不到。而將石墨烯做成復合材料還是有可能的。目前,我們在超級電容器當中,加入石墨烯的量只有1%~2%,這個量非常小。但是對超級電容器的能量提升起到了一定作用。”而目前,被市場炒得過熱的石墨烯電池,楊裕生院士給出了這樣的說法,石墨稀的確是一種新的材料,有特色,有不同的用途,可以在多領域發(fā)展。在電池中,石墨稀不是主體材料,因此不能將其命名為石墨烯電池。而其作為導電添加劑,是可以推廣使用的。當然,其他的導電添加劑也有,現(xiàn)在一直在大規(guī)模使用的炭黑或者是乙炔黑、碳納米管,要允許各電池公司自己研究,選擇性能最好、或者性價比最好的材料,石墨稀是可以參加競爭的。

應專注于石墨烯基礎研究

目前,我國石墨烯上游生產(chǎn)企業(yè)方興未艾,下游石墨烯應用企業(yè)卻亟待開發(fā)??碉w宇指出,下游應用領域的研發(fā)較落后,產(chǎn)業(yè)應用技術缺乏引導。研究主要集中在高校,且多數(shù)為基礎方面的研究,而介入石墨烯生產(chǎn)和應用研發(fā)的企業(yè)多數(shù)為中小企業(yè)和初創(chuàng)公司,雖然有部分大型民營企、國企和央企開始關注石墨烯,但多數(shù)尚未有實質(zhì)性突破。

更為重要的是,石墨烯的高質(zhì)量、低成本、綠色制備和提純技術以及應用技術(替代傳統(tǒng)材料存在阻礙)等仍是制約石墨烯未來發(fā)展的瓶頸。雖然實驗室可實現(xiàn)高質(zhì)量石墨烯制備,但是放大生產(chǎn)仍然存在諸多問題。

從目前的市場看,國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)的一大問題是缺乏實質(zhì)投資,很多投資石墨烯的投資商只是為了短期盈利、擴大知名度或者抬升股價,這樣根本無法解決產(chǎn)業(yè)中的問題,而靠貨真價實的石墨烯的產(chǎn)品和技術來盈利更是無從談起。

康飛宇認為,石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,需要資源、市場、技術方面共同發(fā)力,產(chǎn)學研的市場培育也都需要時間,需要各界努力,踏實靜心深耕,浮躁的“短平快”導向無益于中國石墨烯行業(yè)的發(fā)展。

秦祿昌也有同感,企業(yè)如果有實力,做諸如石墨烯這種尖端技術的投入,會使得企業(yè)有后勁。反之,如果企業(yè)實力不足,采取賭博式的辦法,并不可取。

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