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不現實 石墨烯電池就是個騙局

2015-11-30

  近日,華為發布一款新手機,自稱“采用全新的石墨烯電池”。在網路上流傳的文案中,這幾乎是一款革命性產品:“3000毫安的電池5分鐘即可充電至48%。這是中國乃至全球規模最大的一次石墨烯商用行動……電池革命也許確實面臨臨界點了。”

  這估計會震驚到所有石墨烯的研究者。不久前,在業界一些私下場合,另一種截然不同的說法也是斬釘截鐵:石墨烯電池就是一個騙局。

  2004年,英國曼徹斯特大學科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫從石墨中剝離出了石墨烯,打破了國際物理學界長達半個世紀的結論——石墨烯只是假設性的結構,無法穩定存在。石墨烯的發現引發了材料界的一場革命,兩名科學家也因此獲得2010年諾貝爾物理學獎。

  11月16日,海姆接受南方周末記者專訪,談及石墨烯電池的現狀與前景。據他介紹,目前約有十家美國企業和十家歐洲企業在生產不同種類的石墨烯。對于石墨烯在中國的發展,海姆相信,“中國的石墨烯研究,尤其是在應用和生產領域,比世界其他國家是領先的”。

  南方周末:石墨烯可以應用在電池領域,一般的做法是在鋰電池的正負極中,添加石墨烯材料。目前中國的學術界和媒體,將這種應用了石墨烯的電池稱之為“石墨烯電池”,請問這一稱呼是否準確?

  海姆:實際上石墨烯電池是一個龐大的研究課題。我并不清楚大家能不能稱其為石墨烯電池。包括中國研究者們在內的世界科研工作者們,正在集中研究石墨烯是否可以成為鋰電池或所謂“超容量電池”的主要成分,所以這仍是正在研究的課題。

  另外一方面,人們已經將石墨烯加入目前的電池中去,但對電池性能的提高還非常有限。有些人爭論是提升了2%、3%還是20%,但確實多少提高了電池的質量。尤其考慮到各種不同的電池,不僅僅是鋰電池,雖然目前只是小小的提升,但是確實一個重要的進步。

  南方周末:“石墨烯電池”這種概念熱鬧很多年了,你認為是什么原因造成國際上特別是中國對這一概念的熱衷?

  海姆:就目前石墨烯在電池領域的貢獻來說,稱其為石墨烯電池確實不準確。現在,石墨烯是一個輔助的角色。但就像我對很多研究石墨烯電池的人說的那樣,石墨烯電池在目前來說也許存在炒作的嫌疑,但是為了取得一些成就,我們需要有一定的遠見。而在石墨烯研究的學術界,大家就有這樣的遠見。

  中國未來的石墨烯電池,可能并不依靠石墨,而主要依賴石墨烯,他們正在為此努力。我并不會說這是炒作,我更愿意說這是像世上很多研究一樣具備的遠見。我個人并不是從事石墨烯電池研究的,但我相信我的同行,他們知道他們正在做的事情是什么。

  南方周末:石墨烯應用在鋰電池中,有很多方面需要考慮,目前有專家認為,除了成本高昂外,工藝特性也不兼容。這種技術是否有前途?

  海姆:只有未來才能告訴我們真正的石墨烯電池是否能出現,或者徹底失敗。但像我們正在對先有電池嘗試的一樣,即使我們只是提升比如20%到30%的性能,這也是一項很大的成就,也值得我們現階段所付出的努力。這將提高電腦或者手機的待機時間,這就足夠了,當然大家都期待更好的結果。

  南方周末:有些企業已經開始生產這種添加有石墨烯材料的鋰電池,目前在測試階段。距離這種電池的大規模產業化,目前需要解決哪些實際問題?

  海姆:對這一情況我并不是很清楚,實際問題就是保持繼續努力。在某種程度上,它還是發揮了一些作用,人們需要找到更好的條件和工藝去提高電池的質量。

  現在唯一需要的可能是時間,從學術研究到工業生產并不是一個即刻生效的過程,但從實驗室到工廠的橋梁已經搭建。目前確實只是小規模的生產,工業生產也剛剛開始。工業界對科研進展有敏銳的嗅覺,所以他們會繼續研發。

  我認為石墨烯成為所有電池的成分只是時間問題,但就像我說的,還要看這能否大幅提升電池的性能,僅僅是輔助成分還是會成為一個真正的石墨烯電池。目前只是有所提升,讓我們期待更好的結果會出現。


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