電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
石墨烯被稱為“黑金”、“新材料之王”，甚至被譽為“徹底改變21世紀的黑科技”，圍繞著石墨烯的研究一直在進行著，尤其是在能源電池方面的研究。尤其是對智能手機續航以及新能源電動車的興起，更是加快了石墨烯在該方面的使用。
近期有“充電10分鐘，續航1000公里的石墨烯電池來襲”等等消息出現，又燃起了人們的希望。但在第二屆國際碳材料大會上，石墨烯的專家們卻道出了實情：片面的強調快充快放只是個學術說法而已，離真正使用還遙遠的很。石墨烯在電池上會有所貢獻，但所謂的可以出現顛覆性改變還未看出來。
除了使用之外，石墨烯本身的制備還存在著非常嚴重的問題，制備難，制備過程中出現嚴重的環境污染，這都是石墨烯想要由“碳”變成“黑金”不可繞開的問題。更緊要的是，專家表示石墨烯的標準甚至都還未制定出來，沒有達成統一。
石墨烯強國還是泡沫？
石墨烯被稱為“黑金”、“新材料之王”，甚至被譽為“徹底改變21世紀的黑科技”。之所以有這樣的美譽，是因為石墨烯是人們發現的第一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料。由于碳原子特殊結構的排列導致了石墨烯擁有一些非常奇妙的特性：石墨烯不僅是世界上最硬的材料，而且有很強的柔韌性；而且擁有高導熱性和超快的載流子遷移率。
這些特性隨便哪個被使用都將是顛覆當前產業的技術：比如石墨烯的透亮性、導電性和柔性使用在電子器件范疇，就可以實現柔性觸控屏，手機可以像腕表相同折疊起來；石墨烯的抗滲性和導電性可使用于防護涂層和阻隔膜；石墨烯的柔性、透亮性及對多種物理信號的高靈巧度應和可以制成傳感器，使用在多功能電子皮膚；也可以用石墨烯做電極材料，提升儲能器件的性能。
隨便哪一種使用都可以說是顛覆性的革命。華為創始人任正非在接受媒體采訪時曾表示將來十年到二十年內會爆發一場技術革命，石墨烯時代將會顛覆硅時代，石墨烯是技術革命前沿。
因此，石墨烯發展這十幾年我國研究“石墨烯”的公司也層出不窮，甚至推動了石墨烯概念股的成長。清華大學教授沈萬慈表示：“我國具有世界最大的天然石墨產業，在石墨礦采選技術設備上也處于世界先進水平，坦桑尼亞、俄羅斯、越南等國石墨產業尋求從我國引進采選技術和設備，我國正在由石墨大國走向石墨強國。
而從數量上來看，我國石墨烯公司也是出現了爆發式上升：來自我國經濟信息社公布的《2016-2017我國石墨烯發展年度報告》顯示2016年以來我國石墨烯公司年新增公司超過700家，其中研發類公司占比約43%。
但關于這一現象，我國科學院院士、北京大學化學學院教授劉忠范認為，我國石墨烯產業發展出現了“一擁而上”的群眾運動，類似當年“大躍進”時期的大煉鋼鐵行動。他在接受洶涌新聞時曾總結道：我國的石墨烯行業存在很多不正常現象。股票市場盲目炒作，利用石墨烯名目圈錢；地方政府盲目上馬，圈地建產業園；還有一批不負責任的石墨烯玩家炒概念。
清華大學教授朱宏偉在接受網易科技采訪時也表示，我國石墨烯產業發展有點“操之過急”，有泡沫，魚龍混雜，但是這個現象是一個東西能走向成熟，最后能使用起來的一個必然存在的現象。
充電10分鐘續航1000公里？學術說法
很分明，”黑金“石墨烯有些被過度消費。
近期，三星公布了一則報告稱目前已研發出了基于石墨烯材料的新電池技術，基于石墨烯材質所造的電池將會比目前市面上的一般電池高出45%的容量，能夠在提高容量的同時擁有比標準充電速度快5倍的充電速度。有媒體也將其解讀為充電10分鐘能跑1000公里。
對此，劉忠范則很中肯的表示，石墨烯在鋰電子電池上的研究使用已經有十幾年的歷史，想法比較簡單，基本都是摻和10%左右的石墨烯在鋰電池上，就可以改善導電情況，降低內阻，提升性能，可以充電變得更快，容量更高。
但是，劉忠范也表示這樣的效果只是在試驗室里一小節電池可以做到的情況，倘若在實際真正用的時候，一大堆電池集成到一起就很難說達到這樣的效果了。
”電池最緊要的還是安全性問題，倘若安全性不能保證，片面強調多塊是不能用的，這只是學術說法而已。“劉忠范表示，”到目前為止，石墨烯在電池上的使用還沒有哪些沖破，理論上是有可能的。但石墨烯的來源太復雜了，解決方式不相同，出現的性能就有所不同，甚至今天做的，與明天做的都不相同。“
對此，我國石墨烯產業技術創新戰略聯盟標準委員會戴石峰也直言，電池中含有石墨烯，并不意味著這是石墨烯電池。
石墨烯在概念含義和標準上，甚至都尚未達成統一。
而且，雖然石墨烯本身是綠色的并不意味加工石墨烯的過程是綠色的，石墨烯制備的過程會出現大量的環境污染。目前，石墨烯的制備辦法緊要包括：機械剝離法、外延生長法、氧化石墨還原法、氣相沉積法等。
”有些制備方式每加工一噸石墨烯，要40-50噸硫酸，120-150噸清新水，會出現大量的廢酸垃圾。“相關石墨烯公司透露。
沈萬慈也表示在石墨烯行業管理上，改革開放初的石墨公司，環保基本沒有投入，使得污染本來不重的石墨產業造成了嚴重污染，至今后遺癥還在。
在石墨烯高端使用尚未沖破之前，卻已經出現了嚴重環境污染問題。
對此，劉忠范表示，公司擔當很緊要。石墨烯出現的環境污染問題，在技術層面上是可以處理的。因此，石墨烯加工制備帶來的環境污染問題更多牽扯到成本問題。
”石墨烯批量制備的公司要擔當其社會責任和推動石墨烯發展的責任，不要過度追求利潤和低價，這個問題是可以迎刃而解的。“劉忠范認為。
正如身處石墨烯產業的專家所說，我國有太多借著石墨烯概念炒作的公司，以至于掩蓋了真正的東西。我國的石墨烯亟待泡沫褪去。
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