關(guān)于石墨烯，坊間有戲言稱，“除了不能吃，石墨烯可以用于一切領(lǐng)域，一切產(chǎn)品中”。它既是最薄的材料，也是最強(qiáng)韌的材料，斷裂強(qiáng)度比最好的鋼材還要高200倍。因此石墨烯被稱為“神奇材料”，科學(xué)家甚至預(yù)言其將“徹底改變21世紀(jì)”。
近日，背負(fù)傳奇的石墨烯在鋰電行業(yè)也掀起一股熱潮。有關(guān)石墨烯能夠?qū)崿F(xiàn)鋰電池的快充、增加續(xù)航里程等系列問(wèn)題被一一拋出。許多鋰電企業(yè)開(kāi)始打著“神奇材料”之名包裝自己的產(chǎn)品。那么，石墨烯到底在鋰電領(lǐng)域有什么妙用？它的應(yīng)用前景如何呢？記者采訪業(yè)內(nèi)專業(yè)人士為您權(quán)威解析。
石墨烯實(shí)現(xiàn)快充不是夢(mèng)？
今年3月，東旭光電披露公告，擬以股權(quán)收購(gòu)及增資擴(kuò)股的形式收購(gòu)上海碳源匯谷新材料科技有限公司，成為上海碳源匯谷的控股股東。
東旭光電投資負(fù)責(zé)人王忠輝表示，此次收購(gòu)的一個(gè)原因就是看中碳源匯谷在石墨烯基鋰電池快充快放方面取得的突破性進(jìn)展以及未來(lái)鋰電池在消費(fèi)電子、動(dòng)力電池以及儲(chǔ)能方面巨大的市場(chǎng)前景。
據(jù)報(bào)道，上海碳源匯谷生產(chǎn)的石墨烯/磷酸鐵鋰電池可滿足10C條件下的充放電，即在6分鐘內(nèi)可充滿或放空。王忠輝對(duì)媒體說(shuō)：“這些材料性能優(yōu)異品質(zhì)穩(wěn)定，可以顯著縮短電池的充放電、延長(zhǎng)電池使用壽命、提升電池容量。”
2015年12月，華為發(fā)布mate8石墨烯電池快充新品手機(jī)，在電子市場(chǎng)引發(fā)熱議。而此次東旭光電收購(gòu)上海碳源匯谷無(wú)疑也給鋰電行業(yè)一記重拳。
單層石墨與石墨微片 誰(shuí)是石墨烯的真面目
“研究石墨烯在鋰電池中的作用，摸清它的身份很關(guān)鍵。我們企業(yè)主要用它來(lái)做材料添加劑，雖然也是從市場(chǎng)上買來(lái)的‘石墨烯’，但我認(rèn)為這實(shí)質(zhì)上只是石墨微片。”合肥國(guó)軒高科工程研究院副院長(zhǎng)楊續(xù)來(lái)如是說(shuō)。
石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。在鋰電池中，主要以導(dǎo)電為主，它既可以和正、負(fù)極材料復(fù)合做成復(fù)合材料，也能單獨(dú)用作導(dǎo)電劑。高工鋰電網(wǎng)從電池企業(yè)處了解到，目前石墨烯的主要角色還是電池的復(fù)合材料，它的導(dǎo)電性和散熱性比其他的導(dǎo)電劑材料要更好。
但在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中石墨烯并不能被單獨(dú)用于導(dǎo)電劑，據(jù)廣東工業(yè)大學(xué)某不愿具名的教授表示，從嚴(yán)格意義來(lái)說(shuō)，石墨烯是指從石墨中提煉的單層石墨，非常薄，它的制造成本很高。他說(shuō)：“我曾親自去市場(chǎng)上購(gòu)買石墨烯加以研究，但事實(shí)上證明這種購(gòu)買物質(zhì)只是石墨微片。”
正因?yàn)闆](méi)有有效制作石墨烯的方法，目前市場(chǎng)上的“石墨烯”幾乎都是石墨微片。石墨微片比真正意義上的石墨烯要厚，也可稱為多層石墨。這比石墨烯生產(chǎn)成本低，但導(dǎo)電性、散熱性較差。
楊續(xù)來(lái)表示，一些企業(yè)在使用過(guò)程中混淆單層石墨與石墨微片的概念，用被熱議的石墨烯來(lái)宣傳包裝產(chǎn)品也是有可能的今年3月，東旭光電披露公告，擬以股權(quán)收購(gòu)及增資擴(kuò)股的形式收購(gòu)上海碳源匯谷新材料科技有限公司，成為上海碳源匯谷的控股股東。
東旭光電投資負(fù)責(zé)人王忠輝表示，此次收購(gòu)的一個(gè)原因就是看中碳源匯谷在石墨烯基鋰電池快充快放方面取得的突破性進(jìn)展以及未來(lái)鋰電池在消費(fèi)電子、動(dòng)力電池以及儲(chǔ)能方面巨大的市場(chǎng)前景。
據(jù)報(bào)道，上海碳源匯谷生產(chǎn)的石墨烯/磷酸鐵鋰電池可滿足10C條件下的充放電，即在6分鐘內(nèi)可充滿或放空。王忠輝對(duì)媒體說(shuō)：“這些材料性能優(yōu)異品質(zhì)穩(wěn)定，可以顯著縮短電池的充放電、延長(zhǎng)電池使用壽命、提升電池容量。”
2015年12月，華為發(fā)布mate8石墨烯電池快充新品手機(jī)，在電子市場(chǎng)引發(fā)熱議。而此次東旭光電收購(gòu)上海碳源匯谷無(wú)疑也給鋰電行業(yè)一記重拳。
石墨烯實(shí)現(xiàn)快充是噱頭
自2014年，石墨烯被成功從石墨提煉以來(lái)，它被冠以諸多神奇光環(huán)。天津力神副總工程師蘇金然說(shuō)：“石墨烯本質(zhì)就是石墨層數(shù)，它排除不了石墨的特性。說(shuō)它能夠?qū)崿F(xiàn)快充，增加續(xù)航里程太夸張、太離譜。”
從國(guó)內(nèi)鋰電池領(lǐng)域而言，目前使用石墨烯制作電池的企業(yè)屈指可數(shù)。浙江超威創(chuàng)元實(shí)業(yè)有限公司副總工程師程焱松表示，石墨烯在超威電池產(chǎn)品中的主要作用是改善正極活性。他補(bǔ)充道：“理論上石墨烯可以實(shí)現(xiàn)快充，實(shí)際上目前還沒(méi)有達(dá)到這種性能的產(chǎn)品。”
記者采訪的多家企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)此表示認(rèn)同，并認(rèn)為近年來(lái)，石墨烯被炒得太火，一些企業(yè)只是以此為幌子宣傳自己的產(chǎn)品。截至發(fā)稿之日，記者還未采訪到能夠?qū)崿F(xiàn)快充、增加續(xù)航里程的石墨烯電池。
據(jù)此前媒體采訪，清華能源互聯(lián)網(wǎng)研究員劉冠偉稱，“石墨烯電池”這個(gè)技術(shù)接近于不存在，石墨烯只有在理論上能夠提高充放電速率，而對(duì)于容(能)量的提升基本沒(méi)有任何幫助，其噱頭意義遠(yuǎn)大于實(shí)用價(jià)值。“而且石墨烯材料本身納米材料的高比表面積等性質(zhì)與現(xiàn)在的鋰離子電池工業(yè)的技術(shù)體系是不兼容的，應(yīng)用的希望十分渺茫。”他說(shuō)。