一文說清石墨烯在能源領(lǐng)域的應用

    [加入收藏][字號: ] [時間:2016-09-05  來源:無所不能  關(guān)注度:0]
    摘要: 石墨烯作為一種性能獨特的納米材料,從誕生之日起就受到了科研、產(chǎn)業(yè)、資本和政府層面的高度重視。隨著石墨烯性能研究的深入,相關(guān)產(chǎn)業(yè)化也提前開始,出現(xiàn)了基礎(chǔ)研究與工程開發(fā)齊頭并進的形勢。而這又反過來推動了石墨烯進一步受到關(guān)注,人們對它的期望...

    石墨烯作為一種性能獨特的納米材料,從誕生之日起就受到了科研、產(chǎn)業(yè)、資本和政府層面的高度重視。隨著石墨烯性能研究的深入,相關(guān)產(chǎn)業(yè)化也提前開始,出現(xiàn)了基礎(chǔ)研究與工程開發(fā)齊頭并進的形勢。而這又反過來推動了石墨烯進一步受到關(guān)注,人們對它的期望值與日俱增。石墨烯的應用產(chǎn)品從2015年開始,逐漸出現(xiàn)在市場上,例如鋰電池導電添加劑、石墨烯改性防腐涂料等,已經(jīng)有了較好的產(chǎn)品銷售,開始進入規(guī)模化生產(chǎn)階段。

    石墨烯在能源領(lǐng)域的應用是最火熱,也是最被看好的方向

    在這其中,石墨烯在能源領(lǐng)域的應用是最火熱,也是最被看好的方向。從原理上講,石墨烯作為一種優(yōu)秀的二維導電材料,加入鋰離子電池正極材料(磷酸鐵鋰等)中,即可以提高電極材料的導電性,又可以包裹正極納米顆粒,是對現(xiàn)有“炭黑+碳納米管”導電劑的升級換代。

    加入石墨烯導電劑的鋰電池,其倍率性能、一致性和壽命都有不同程度的提高。

    此外,石墨烯還可以加入到新的負極材料(中間相炭微球等)中,提升電極材料的性能,也是一個未來發(fā)展的可能性。

    這些應用雖然不是鋰電池最核心的技術(shù),對鋰電池的容量和密度也沒有較大的改善,但是可以提高電池組乃至新能源汽車的綜合性能,是石墨烯應用領(lǐng)域技術(shù)成熟度比較高的方向。

    石墨烯過熱下的冷思考

    但是與此同時,我們也要看到,由于石墨烯的過熱現(xiàn)象,很多人在對石墨烯的性質(zhì)和應用不甚了解的情況下,盲目追捧,過度吹噓石墨烯在鋰離子電池領(lǐng)域的應用范圍和效果,鬧出了很多荒唐的笑話。這里我建議大家仔細閱讀清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院劉冠偉副研究員的系列文章。在其中他全面詳細的解讀了石墨烯在鋰電池中的應用,也澄清了諸多新聞炒作中的概念錯誤。

    簡而言之,就是說石墨烯并不能像魔法師點石成金一樣,神奇的提高鋰電池的容量。此外,電池的快充快發(fā),也不是簡單的靠加入一種新材料就能解決的,而是一個系統(tǒng)級的問題,需要各個部件、模塊的配合。

    這里不得不再回頭強調(diào)一下,并不是石墨烯“神奇”或者“虛假”,而是我們錯誤的理解了石墨烯的應用方向,對它基于了不合理的期望。拋開石墨烯“萬能材料”的虛假光環(huán),它仍然是一種非常獨特、非常優(yōu)秀的先進納米材料,它的應用前景取決于能夠為應用產(chǎn)品帶來什么樣的性質(zhì),解決什么樣的問題,產(chǎn)生什么樣的效益。

    在了解一種新材料、新技術(shù)或新概念的時候,我們一定要把握住基本的科學原理、工程實際和市場需求,用合理的邏輯來分析推導,而不是盲目的迎合資本市場對概念的渴望。也許經(jīng)過這樣一輪起起伏伏的波動,石墨烯產(chǎn)業(yè)反而可以走的更穩(wěn),前景也會更好。



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