石墨烯电池,利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。 随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破,石墨烯的产业化应用步伐正在加快,基于目前已有的研究成果,最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航
石墨烯电池,利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。
随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破,石墨烯的产业化应用步伐正在加快,基于目前已有的研究成果,最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。
消费电子展上可弯曲屏幕备受瞩目,成为未来移动设备显示屏的发展趋势。柔性显示未来市场广阔,作为基础材料的石墨烯前景也被看好。有数据显示2013年全球对手机触摸屏的需求量大概在9.65亿片。到2015年,平板电脑对大尺寸触摸屏的需求也将达到2.3亿片,为石墨烯的应用提供了广阔的市场。韩国三星公司的研究人员也已制造出由多层石墨烯等材料组成的透明可弯曲显示屏,相信大规模商用指日可待。
石墨烯电池是骗局吗?
11月26日下午两点,华为在上海世博中心发布手机新品Mate8。发布会前,市场人士分析,此番华为新品的一大亮点是采用了全新的石墨烯电池。此前华为已在日本展示此项运用石墨烯电池特性的快充技术,5分钟即可将3000mAh电池电量充至48%。 摘自:
与蓝宝石概念一样,受此消息刺激,石墨烯领涨各大板块,上午涨超4%,下午虽有所回落,却依然以2.36%的涨幅位居板块第一。乐通股份、新华锦、方大炭素、中泰化学等4股率先涨停。
但随后有市场人士指出,华为Mate8并未直接使用石墨烯材料。安信电子的一份报告称,这款手机采用的是改良的聚合物技术,电芯是索尼和ATL,封装是飞毛腿和欣旺达,因为采用TI快速充电芯片,达到石墨烯充电性能,因此该产品的最大亮点是快速充电,而不是石墨烯材料。
被誉为“新材料之王”的石墨烯确实受到了华为的极大重视。10月23日,在国家主席习近平参观英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究院当天,华为对外宣布与曼彻斯特大学进行共同开发ICT(信息、通信、技术)领域的下一代高性能技术的合作研究,研究如何将石墨烯领域的突破性成果应用于消费电子产品和移动通信设备。
华为公司创始人任正非,此前亦多次谈到石墨烯,认为“这个时代将来最大的颠覆是石墨烯时代将颠覆硅时代”,且未来10年至20年内将爆发一场技术革命。 原文:
石墨烯是由单层碳原子构成的六角形蜂巢晶格的平面二维材料,理论厚度仅为0.34纳米,具有优良的导热性能、力学性能、较高的电子迁移率、较高的比表面积和量子霍尔效应等性质。
一直以来,石墨烯都被认为是假设性结构,直到2004年英国曼彻斯特大学的两位科学家在实验室成功制备出石墨烯,才证实了它的存在。该项重大发现获得了2010年诺贝尔物理学奖。
由于是最薄、最强韧、导电导热性最好的纳米材料,石墨烯一经问世便被公认为21世纪最有前途的新材料,可广泛应用于微电子、物理、能源材料、化学、生物医药、航空航天、环保等领域。在制造工艺中加入石墨烯后,智能手机的触摸屏或将更薄、更轻,同时又最不易碎;手机充电或许只要几秒钟;计算机处理器的运转速度或将提高数百倍,等等。
然而,制备技术难题是阻碍石墨烯实现其潜在价值的最大“拦路虎”。尽管曼彻斯特大学的教授们首次提取出石墨烯,是直接从石墨中剥离而来,但这种原始办法不可能用于大规模工业生产。
此后,人们也通过化学气相沉积法(CVD)、溶剂剥离法、液相氧化还原法等多种工艺手段制备出了石墨烯,却在质量、成本、产率等方面各有优劣。迄今为止,科学家们还在继续探寻真正适用于产业化生产的制备工艺。
不过,在中国,人们已经可以买到各种各样的石墨烯产品。新三板上市公司圣泉集团已经在市场推出了石墨烯袜子和内衣。该公司宣称,他们在产品中添加了生物质石墨烯“内暖”纤维,这是一种全新的智能多功能复合纤维,“具有激活免疫细胞、防护紫外线、改善微循环、抗菌抑菌、增温增阳等特性,还可以除臭”。
这些产品目前的定价远高于常规产品,一条内裤的价格接近300元,一条石墨烯腰带的价格需近600元,而发热服则卖到1700元左右。
国家层面正在积极主推石墨烯产业,石墨烯被写进新材料“十三五规划”也已成定局。工信部原材料司司长周长益日前在2015石墨烯创新大会上透露,包括新材料产业发展的“十三五”规划正在编制并即将出台。其中,欲将石墨烯产业打造成新材料产业发展的先导性产业,到2020年产业规模将突破百亿。
尽管石墨烯产业依然处于婴儿期,却并不妨碍资本市场发挥想象。目前,中国的石墨烯企业已超过100家。据界面新闻记者统计,A股至少有25家上市公司涉足石墨烯概念。 原文:
“目前大家都处于发展初期,还没有出现优势特别大的龙头。”中国石墨烯联盟秘书长李义春称,据其所知,华丽家族在石墨烯的投资是国内最大的,投资对象包括宁波墨西和重庆墨希,这两家公司在石墨烯领域有一定技术实力,“但能否形成产业龙头,还需要观察。”
今天涨停的乐通股份亦与宁波墨西共同开发石墨烯油墨项目,项目计划总投资1亿元,乐通股份占股80%。不过,该项目进展缓慢,一度受到市场质疑。
方大碳素早在2011年7月就通过定增募集资金28亿元,投向特种石墨的研发生产。2013年2月,该公司与清华大学核能与新能源技术研究院合作,探索高温气冷堆核石墨领域。但除了以石灰石为原料制备石墨烯的方法获得发明专利外,目前尚无实质性研究成果。
中泰化学则通过资产重组切入石墨烯产业。2013年7月,该公司以增资扩股方式对厦门凯纳石墨烯技术有限公司进行重组,持股35%,投资总额为1412.78万元。后者是国内第一家从事石墨烯、石墨烯微片生产研发的新兴专业化高科技企业,主要产品有石墨层数为1-10层、厚度小于5nm的KNG-G5产品;石墨层数在10层以上,厚度小于100nm的KNG-150和KNG-180等系列产品。 摘自:
烯碳新材主要是成立石墨烯产业投资基金,对一些有前景的石墨烯领域和公司进行投资。东旭光电则重点开展高性能石墨烯透明导电薄膜、石墨烯散热材料、石墨烯锂离子电池负极材料和超级电容器的标准化产品、量产工艺及配套装备的研发及产业化孵化工作。
德尔未来、力合股份、康得新、中超控股、南都电源、锦富新材、大富科技、西藏城投、宝泰隆、悦达投资、中天科技、正泰电器等企业纷纷斥资研发生产石墨烯产品。
此外,长信科技、莱宝高科、珈伟股份、新纶科技、南洋科技、格林美等企业则与科研院所合作成立石墨烯实验室,或成立合资公司进行石墨烯技术开发。
发行了中国第一张股票的房地产公司中国宝安,亦屡次炒作石墨烯概念。此前曾有市场传闻,将其称为中国第一家实现石墨烯量产的企业,但中国宝安证券部工作人员在接受《中国经营报》采访时却表示,该公司石墨烯项目尚处于应用研究阶段,无法预测对公司未来收益的影响程度。
有意思的是,尽管石墨烯概念屡被市场炒作,股价接连大涨,而维科精华、四川路桥以及此次位居涨停行列的新华锦,均曾发布公告澄清,上市公司并不涉及石墨烯业务。
证金、汇金亦持有一部分石墨烯概念股,此前通过公告或互动平台披露的有宝泰隆、华丽家族、西藏城投。
事实上,尽管众多上市公司纷纷涉足石墨烯领域,目前却均未实现批量生产。而多次被拿来炒作的“石墨烯电池”,甚至被人称为是个“弥天大谎”。
清华能源互联网研究员刘冠伟称,“石墨烯电池”这个技术接近于不存在,石墨烯只有在理论上能够提高充放电速率,而对于容(能)量的提升基本没有任何帮助,其噱头意义远大于实用价值。“而且石墨烯材料本身纳米材料的高比表面积等性质与现在的锂离子电池工业的技术体系是不兼容的,应用的希望十分渺茫。”他说。
李义春亦表示,石墨烯概念股股价已经开始透支部分预期。不过他依然相信,随着产业化进程的加快,概念也有可能会变为现实。
石墨烯电池最新技术解密:
尽管随后华为证实手机并未使用石墨烯电池,但资本市场对于石墨烯电池仍存在巨大的想象空间。但不少学者认为,目前多方面技术难以突破,真正的石墨烯还是一种处于实验室的产物,其实现量产仍然遥遥无期。
原文:
北京有色金属研究总院高级工程师、清华大学博士刘冠伟在接受《每日经济新闻》采访时表示,首先如何定义石墨烯电池就存在分歧:“电极材料中添加了石墨烯材料就定义为石墨烯电池存在误导。关于石墨烯电池的新闻都仅限于一些皮毛的报道,连电池的结构和反应机理示意图都没有,也缺乏具体的能量密度、电压、循环寿命等具体技术参数。对于电池工业来说,没有这些信息,报道出来的新闻缺乏最基本的可信度,虚假夸大宣传的可能性极大。”
石墨烯电池“名不副实”
鉴于石墨烯可能存在的突出性能,近年来关于石墨烯应用的消息总能引发关注。这其中最出风头的,还是石墨烯电池。但这却很难得到业内却人士的认可。刘冠伟认为,石墨烯可以做导电剂,促进锂电池快充放,理论上能提高倍率性能,但若分散工艺不到位,混料不均,一切都是空中楼阁:“石墨烯的成本过高、在锂电池中工艺特性不兼容等问题,使得‘石墨烯电池’这个技术接近于不存在,其噱头意义远大于实用价值。”
中国石油大学教授李永峰同样持质疑态度。他认为,目前石墨烯在电池上的应用,主要是和硅结合在电池负极里面代替原来的石墨,这样可以提升电池的整体容量和充电速度,但性能提升效果有限,网上传言颠覆式提升并不太现实。此外,也有业内人士提及,石墨烯表面特性受化学状态影响巨大,批次稳定性、循环寿命等问题也比较难以满足锂电池生产的细致要求。
原文:
此前网上曾有消息称比亚迪公司也正在研究石墨烯在锂电池上的应用,但是《每日经济新闻》记者从比亚迪相关负责人处了解到,比亚迪的电池目前仍是运用磷酸铁锰锂,并没有用到石墨烯。
尽管目前多位业内人士认为所谓的石墨烯电池只是炒作,但在清华大学材料学院教授朱宏伟看来,说技术完全不存在也过于绝对,“随着技术和工艺成熟,通过石墨烯来提升电池性能未来是可以实现的”。
高端技术仍在实验室内
实际上,不仅是石墨烯电池,石墨烯的许多优质性能及产品目前还难以在实验室之外的地方展现,而相关产品的批量化生产更是遥遥无期。
概念上讲,石墨烯是只有一个碳原子厚度的二维材料,意味着真正的石墨烯是单层的,仅有一个原子的厚度,是目前已知的最薄的一种材料。正是在单层的条件下,石墨烯才具备多重让人惊喜的属性。比如在纳米级别上,其强度是钢铁的20倍,但同时具有20%拉伸不断裂的柔性;它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s。这些优异的性质,被认为是石墨烯可以颠覆很多产业的原因。
尽管其在下游应用上有可见的产品,但是中信建投的报告同样显示,具备优异性质的产品何时能走出实验室仍然是未知数。例如石墨烯作为透明导电膜使用时,其工业产品的制备便存在一定的瓶颈,使得产品中石墨烯原油的电导率低等特性无法发挥;石墨烯替代硅应用于用于高性能集成电路和新型纳米电子器件中,也由于单层石墨烯没有带隙,无法实现逻辑电路必需的晶体管开关功能,工艺复杂性程度大幅提高,在微电子领域广泛使用还有待时日。
朱宏伟表示:“目前石墨烯应用比较成熟的领域多集中在中低端添加石墨烯类物质的产品,真正能够显示石墨烯特殊性能的高端应用尚在实验室之中,短期内批量生产和商用还有困难。”
石墨烯电池是骗局吗?石墨烯电池最新技术解密www.westtour.net/nrsh/20170508/51748.html