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我国石墨烯需进一步研究开发 实现突破发展

仪表上游中国仪表网2016年03月31日 11:18人气:12736

  【中国仪表网 仪表上游】石墨烯作为具有非常广阔应用前景的“神奇材料”受到更多的关注,或将引领又一次新的工业革命。我国石墨烯上下游生产企业需进一步提升生产技术,推动中国石墨烯行业的发展。
  

  “石墨烯是一种非常新颖的材料,有很好的发展前景。在动力电池中,石墨烯可以作为一种导电添加剂。在超级电容中,石墨烯和膨胀石墨/活性炭复合得到的材料具有高的比容量,虽然目前石墨烯在超级电容器中的使用量不大(约1%~2%),但是其已经起到了活性物质的作用,其对于电容器的贡献是很可观的。”近日,由中关村储能产业联盟与清华大学能源互联网创新研究院共同举办的CNESA第十九期公益沙龙上,中国工程院院士杨裕生表示。
  
  会上,专家们就石墨烯技术的发展现状,以及其在储能领域的应用前景进行了探讨。清华大学的康飞宇教授、美国北卡来罗纳大学的超级电容领域的秦禄昌教授都有相同观点,认为石墨烯是拥有工业化的发展前景,但是其应用市场的培育,还需要一段时间,不能一蹴而就。
  
  石墨烯可作为导电添加剂
  
  石墨烯在电池和超级电容器中,作为导电添加剂角色,得到了与会者的认同。康飞宇教授表示:“石墨是现在锂离子电池工业中的主流电极材料,而石墨烯材料在锂离子电池主要作用是导电添加剂。我们研究的课题石墨烯-炭黑复合导电剂,即通过添加石墨烯可以以低的导电剂用量实现高的电导率,从而提高锂离子电池的能量密度和倍率性能,此外石墨烯-硅负极复合材料也是一个比较有前景的方向。”中车超级电容研究所所长阮殿波也表示赞同,他认为:“纯的石墨烯要做成超级电容器、电池,目前在成本、技术等方面还达不到。而将石墨烯做成复合材料还是有可能的。目前,我们在超级电容器当中,加入石墨烯的量只有1%~2%,这个量非常小。但是对超级电容器的能量提升起到了一定作用。”而目前,被市场炒得过热的石墨烯电池,杨裕生院士给出了这样的说法,石墨稀的确是一种新的材料,有特色,有不同的用途,可以在多领域发展。在电池中,石墨稀不是主体材料,因此不能将其命名为石墨烯电池。而其作为导电添加剂,是可以推广使用的。当然,其他的导电添加剂也有,现在一直在大规模使用的炭黑或者是乙炔黑、碳纳米管,要允许各电池公司自己研究,选择性能最好、或者性价比最好的材料,石墨稀是可以参加竞争的。
  
  应专注于石墨烯基础研究
  
  目前,我国石墨烯上游生产企业方兴未艾,下游石墨烯应用企业却亟待开发。康飞宇指出,下游应用领域的研发较落后,产业应用技术缺乏引导。研究主要集中在高校,且多数为基础方面的研究,而介入石墨烯生产和应用研发的企业多数为中小企业和初创公司,虽然有部分大型民营企、国企和央企开始关注石墨烯,但多数尚未有实质性突破。
  
  更为重要的是,石墨烯的高质量、低成本、绿色制备和提纯技术以及应用技术(替代传统材料存在阻碍)等仍是制约石墨烯未来发展的瓶颈。虽然实验室可实现高质量石墨烯制备,但是放大生产仍然存在诸多问题。
  
  从目前的市场看,国内石墨烯产业的一大问题是缺乏实质投资,很多投资石墨烯的投资商只是为了短期盈利、扩大知名度或者抬升股价,这样根本无法解决产业中的问题,而靠货真价实的石墨烯的产品和技术来盈利更是无从谈起。
  
  康飞宇认为,石墨烯产业的发展,需要资源、市场、技术方面共同发力,产学研的市场培育也都需要时间,需要各界努力,踏实静心深耕,浮躁的“短平快”导向无益于中国石墨烯行业的发展。
  
  秦禄昌也有同感,企业如果有实力,做诸如石墨烯这种尖端技术的投入,会使得企业有后劲。反之,如果企业实力不足,采取赌博式的办法,并不可取。
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