夸特；石墨烯電池夸特；炒作的真相是什么

夸特；石墨烯電池夸特；炒作的真相是什么

2015年12月中旬，中國科學院上海硅酸鹽研究所的研究小組在《科學》雜志上發(fā)表論文，指出其已研制出一種高性能的超電容器電極材料，即氮摻雜有序介孔石墨烯，一些媒體稱贊該材料具有優(yōu)良的電化學儲能特性。特點，可作為電動汽車的超級電池，該電池最大亮點是充電7分鐘，行駛35公里。

12月底，華為終端手機產(chǎn)品線副總裁李長珠在2015年移動智能終端峰會上透露，華為可能在2016年下半年使用商用石墨烯電池技術。

然而，這一消息隨后被當面?zhèn)鏖_。一些人認為石墨烯電池的所謂商業(yè)用途只是炒作。另一些人認為，一些媒體誤解了中國科學院上海硅酸鹽研究所的研究結果，該研究所根本不是一個電池，也不包含石墨烯材料。

據(jù)媒體報道，在前一次在日本舉行的研討會上，華為展示了使用納米石墨烯的技術，這種技術可以在5分鐘內使3000 mH電池充滿50%的電能。這種技術可能在明年下半年上市。

《中國科學雜志》的一位記者通過這條新聞聯(lián)系了華為。另一方表示，內部無法提供更多信息，他提供的唯一公開信息是，2015年10月23日，華為宣布將與曼徹斯特大學合作，研究石墨烯應用，開發(fā)下一代高性能ICT技術，該項目最初是在計劃兩年研究如何將石墨烯的突破應用于消費電子和移動通信設備。

記者注意到，2015年6月，韓國金融雜志《韓國商業(yè)》在其在線版上表示，三星的研究團隊已經(jīng)開發(fā)出一項技術，通過在電池的硅表面覆蓋石墨烯，使現(xiàn)有電池的能量密度翻倍，從而制造出一種新的硅陰極材料。

上海硅酸鹽研究所的官方網(wǎng)站提供了以下信息：中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員黃福強領導了一個研究團隊，與北京大學和美國賓夕法尼亞大學的研究人員合作，合成了新型有序介孔富碳材料。

上海硅酸鹽表示：最新的研究結果表明，這種材料的能量密度可以通過擴大電化學窗口得到更高的能量密度超級電容器來進一步提高。

據(jù)《第一電網(wǎng)》的作者介紹，本論文在《科學》中沒有提到石墨烯，但碳材料和超級電容器并沒有被媒體恰當?shù)孛枋鰹殡姵亍?br>
實際上，超級電容器（也稱為電化學電容器）不是電池，而是二次電池和傳統(tǒng)電容器之間的電化學儲能裝置。在上海硅酸鹽發(fā)布的新聞中，從來沒有人認為這是一種電池，更不用說這種電池的最佳效果是充電7分鐘，行駛35公里，但這種材料絕對是石墨烯材料。

《中國科學雜志》聯(lián)系了黃福強，他宏觀上回答說，這種材料是一種三維結構，含碳量為98%，少于5個原子層。我們在提交過程中使用了介孔石墨烯這個名稱，在發(fā)表的最后，我們使用了較少的碳。原因是，在提交材料的過程中，我們使用了較少的碳。有人提出石墨烯是一種二維平面結構，并認為它也可以稱為一種高度石墨化的具有多層結構的三維微孔炭材料，我們可以從不同的角度得出不同的結論，但實質是相同的。

介孔石墨烯是石墨烯廣義族中的一種新結構。氮摻雜后具有良好的三維導電性能和電化學儲能性能。

記者采訪了復旦大學高分子科學系盧洪斌教授和哈爾濱工業(yè)大學化工學院應用化學系袁國輝教授。他們發(fā)現(xiàn)他們不同意一些商人和媒體在電池中使用石墨烯材料，并稱之為石墨烯電池。

在電極材料中加入石墨烯后，將電池稱為石墨烯電池顯然是不合適的。它類似于商業(yè)上以前在塑料中加入納米顆粒制成的洗衣機，被稱為納米洗衣機。這顯然是炒作。陸宏斌說。

傳統(tǒng)電池的命名一般遵循正負性活性材料的規(guī)律，袁國輝指出，鋰離子電池充放電時，流化反應是鋰離子在正負性材料中嵌入和剝離的貢獻，在電極中加入石墨烯時，鋰離子在電池中的遷移率為1.5%。石墨烯的作用是提高電極的導電性。石墨烯雖然能提高電池的性能，但它不是鋰離子電池正極和負極的活性材料。

因此，他們認為鋰離子電池應該稱為鋰離子電池，或石墨烯改性鋰離子電池最多。

石墨烯電池應為高性能電池，通過添加石墨烯，可顯著提高鋰電池的充電速度、循環(huán)穩(wěn)定性、使用壽命甚至能量密度。最好有明確的技術參數(shù)作為參考，只有用石墨烯的名稱來提高產(chǎn)品的知名度或關注度，才能增加銷量，這可能會產(chǎn)生誤導。

盡管石墨烯電池這個詞相當自以為是，但業(yè)內專家對石墨烯材料在電池中的應用，特別是在電極上的應用持樂觀態(tài)度。

目前工業(yè)上使用的富鋰陰極材料導電性差，對電極極為不利，為了提高陰極的導電性，通常在陰極顆粒表面沉積碳涂層等導電層，并加入導電添加劑。提高陰極的導電性，電極的導電性對電池的充電速度、循環(huán)穩(wěn)定性和使用壽命有著決定性的影響。導電性差也會增加電池的發(fā)熱量，加速電池性能的惡化。

因此，通過在陰極材料中加入石墨烯來提高電極的電荷轉移效率和熱轉移效率已經(jīng)做了大量的工作，石墨烯是一種具有單個碳原子厚度的二維碳膜，其中碳原子之間存在共軛結構，其中碳原子與碳原子之間存在共軛結構。由于石墨烯具有快速遷移的特性，因此也為其它新型電極材料的開發(fā)提供了可能。

當談到石墨烯和電池的結合和商業(yè)用途時，人們最關心的是技術、成本等問題是否得到了解決。

在2015年北京測試服務發(fā)展高峰論壇的間隙，一位從事新材料測試的人士告訴《中國科學雜志》，目前國內外石墨烯電池沒有具體的參數(shù)標準，他了解到早期研發(fā)成本巨大。，性能價格比僅針對手機電池和其他產(chǎn)品進行評估。

盧洪斌還提到了成本效益問題，他認為石墨烯改性電池，包括鋰離子電池，在不久的將來仍很有可能商業(yè)化，關鍵是提高成本性能比，現(xiàn)有電池技術迫切需要解決充電速度、耐久性等問題。e里程、穩(wěn)定性和循環(huán)壽命。石墨烯的獨特特性可以提供新的解決方案和途徑。

袁國輝質疑石墨烯技術在消費類電子產(chǎn)品鋰離子電池中的應用意義不大，因為石墨烯技術在改善小型消費類電子電池的性能和容量方面的作用有限，快速充電方式本身也會影響電池的壽命，他更喜歡石墨烯。e為新能源汽車等鋰離子電池提供動力的材料和技術帶來重大變化。

記者了解到，石墨烯技術在電池中的商業(yè)應用有兩個關鍵突破：一是優(yōu)化石墨烯的結構和石墨烯的使用，使現(xiàn)有鋰電池的性能有一定的提高；二是尋找新的活性材料，或實現(xiàn)雙重性能。基于新原理的儲能設備。

石墨烯技術在電池中的大規(guī)模商業(yè)應用仍然需要一個推廣過程，一些電池制造商也需要驗證石墨烯技術。一旦被接受，現(xiàn)有生產(chǎn)線的改造將需要時間，但袁指出，2016年將是石墨烯技術應用于電池的第一年。

此外，有傳言說，西班牙科爾瓦多大學與一家公司合作開發(fā)的石墨烯電池預計充電8分鐘，行駛1000公里，石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在聽到這一消息后，還前往該組織參加了全球能源研究組織國際會議，進行了驗證。阿芬在歐洲舉行。然而，研究發(fā)現(xiàn)，這些信息主要是基于實驗室的結果。該技術是否具有公開的性能尚未在實踐中得到證實。

根據(jù)實驗室的一些結果，使用效果的計算反映了人們的迫切愿望，但需要驗證一系列的問題，如安全性、使用穩(wěn)定性和循環(huán)壽命等，陸宏斌強調石墨烯的迅速發(fā)展必然會加速儲能設備技術的發(fā)展，包括鋰離子電池。

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