不要再談石墨烯色變 石墨烯的發(fā)現(xiàn)本來是一件大好事

這兩天中科院院士歐陽明高，怒懟廣汽新能源汽車浮夸宣傳的新聞，又一次把這個(gè)魔幻又神奇的材料——石墨烯，帶回到網(wǎng)友們的視線中。

按照慣例我們先來把這件事的來龍去脈給差友們整理下吧。

在上周六舉行的一次電動(dòng)車論壇上，中國科學(xué)院院士歐陽明高公開表示：“ 如果有人告訴你，這車能跑 1000 公里，幾分鐘充滿電，還安全，成本又很低。以目前的技術(shù)來講，他一定是騙子。”

巧了，就在廣汽上周五埃安的發(fā)布會(huì)海報(bào)上，就用碩大的標(biāo)語顯示著廣汽在電池領(lǐng)域的大肌肉：我們即將發(fā)布的電車，那可厲害了，8 分鐘充滿 80% ，續(xù)航更是達(dá)到了 1000 公里。

這事一下就變得有趣了，廣汽周五開的發(fā)布會(huì)，歐陽院士在周六就有了這樣的發(fā)言。。。

其實(shí)我們簡單想想，就知道廣汽的宣傳不可能了。

想要在 8 分鐘里給一塊續(xù)航達(dá)到 1000 公里的電池充電，國家電網(wǎng)第一個(gè)不答應(yīng)。

差評(píng)君簡單的給差友算一筆賬，現(xiàn)在電動(dòng)車 8 分鐘 1000 公里的 80%，充電所需的功率大概在 900 千瓦，如果用常見充電樁 380 V 的直流電壓，電流要達(dá)到 2400 安。

目前國家電網(wǎng)的快充電樁，最高也就支持 30 千瓦，退一萬步講，就算造出了支持 900 千瓦的充電樁，那你也不能為了給一臺(tái)電動(dòng)車充電，把整個(gè)小區(qū)都給整停電了吧。。。

那有的小伙伴想問了，拋開功率的問題，這個(gè) “ 8 分鐘充滿 80% ，續(xù)航更是達(dá)到了 1000 公里 ” 的石墨烯電池可能出現(xiàn)么？

估計(jì)很多差友到現(xiàn)在都沒弄明白石墨烯到底是什么，石墨烯真的這么神奇么？

上過初中化學(xué)的差友們應(yīng)該都知道，在化學(xué)元素里有一種名為同素異形體的存在，它們都是由一種單一的元素組成的，卻因?yàn)榕帕蟹绞讲煌哂薪厝徊煌奶匦浴?/p>

而石墨烯、金剛石、石墨以及富勒烯都是碳元素的同素異形體。

眾所周知，我們是生活在一個(gè)三維的空間里，而在石墨烯出現(xiàn)之前，所有已知的元素也都是以三維的結(jié)構(gòu)存在的。

而石墨烯的結(jié)構(gòu)卻出奇的詭異，說白了它就是單層的石墨，是一種存在于二維空間的材料。

其實(shí)石墨烯的發(fā)現(xiàn)也遠(yuǎn)比差友們想象的簡單，這兩位科學(xué)家用極其簡單的工具：膠帶！

他們把膠帶貼合在石墨的表面，然后再通過一次次揭開膠帶，得到了單層的石墨結(jié)構(gòu)。

所以這些年被這些無良廠家們“ 妖魔化 ”的神奇材料石墨烯，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有大家想象的這么神秘。

不過由于石墨烯特立獨(dú)行的二維結(jié)構(gòu)，讓它成為了一種價(jià)值巨大的材料。

首先是它超乎想象的輕，卻異常堅(jiān)固，它的強(qiáng)度是鋼的300倍，卻具有很好的柔韌性。

并且石墨烯還是一種幾近完美的導(dǎo)熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)3000-5000 W/m·K，這數(shù)值幾乎能夠秒殺幾乎所有金屬的導(dǎo)熱性了。

另外由于石墨烯特殊的結(jié)構(gòu)，擁有非常高的電子遷移率，也就是電子在石墨烯上如若進(jìn)入無人之境可自由遷移，所以石墨烯的導(dǎo)電性也非常好，發(fā)熱還小。

這么多出色的特性出現(xiàn)在一種材料上，讓石墨烯瞬間成為了各大廠商和材料研究領(lǐng)域的香饃饃。

石墨烯的發(fā)現(xiàn)也理所當(dāng)然拿到了物理諾貝爾獎(jiǎng)。

了解完石墨烯之后，我們很容易想到，利用石墨烯的高導(dǎo)電性，確實(shí)能夠極大的提升充電的速度。

是，想法很美好。

可惜一方面是石墨烯太昂貴了。用膠帶撕，確實(shí)可以得到可觀察的石墨烯。但是想要得到能用的石墨烯，恐怕粘在膠帶上就不行了，要用例如化學(xué)氧化法、晶體外延生長法、化學(xué)氣相沉積法等來制備。

可石墨烯是二維材料，很容易發(fā)生褶皺變形，一旦形變后，石墨烯的各項(xiàng)特性會(huì)發(fā)生變化，因此好的石墨烯成本一直降不下來，被人們稱為 “ 黑金 ”。

另一方面，石墨烯表面特性受化學(xué)狀態(tài)影響巨大，保持每一批石墨烯之間的穩(wěn)定性很難，再加上純石墨烯循環(huán)壽命低等，都是問題。

因此在現(xiàn)在實(shí)際使用中，石墨烯電池里的石墨烯往往是作為一種電極材料的摻雜物出現(xiàn)，稍微改善下導(dǎo)電和散熱問題就不錯(cuò)了。

想要徹底突破如今電池的瓶頸，還離得遠(yuǎn)著呢。

就像各大手機(jī)廠家早就知道石墨烯電池是香餑餑，很早就進(jìn)行了布局，投入了幾年到現(xiàn)在都沒一個(gè)能拿出量產(chǎn)的產(chǎn)品來。

是石墨烯真的沒用么？不是，是因?yàn)榈统杀镜氖╇姵貨]用，有用的石墨烯電池造價(jià)又太高，只能實(shí)驗(yàn)室用用。

更別提，其實(shí)這次廣汽的宣傳廣告其實(shí)玩的也是一手文字游戲。

在院士下場懟了廣汽后，廣汽趕緊表示 “ 石墨烯超級(jí)快充電池 ” 和 “ 長續(xù)航硅負(fù)極電池 ” 是兩種電池。

廣汽的石墨烯電池全稱是“ 石墨烯基超級(jí)快充電池 ”并不是真正的石墨烯電池，另外充電快的是石墨烯基超級(jí)快充電池，長續(xù)航的是硅負(fù)極電池。

兩種不同的技術(shù)卻被放進(jìn)了一張長圖里，確實(shí)十分容易讓人產(chǎn)生誤會(huì)。

講道理，單看 “ 8 分鐘可充滿 80% ” 這一條，不用加石墨烯，很多電池也能達(dá)到。

拋開電池容量、電池能量密度，只談充電速率，這跟 “ 拋開劑量談毒性 ” 沒啥差別。

再想到學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為，石墨烯電池現(xiàn)階段還處于實(shí)驗(yàn)室階段，所以廣汽這個(gè)石墨烯電池，有多少水分還未可知。

而讓差評(píng)君覺得吊詭的地方在于：好像所有新生的科技，都帶著一種 “魔咒 ”。無論是石墨烯還是量子力學(xué)，一些無良的廠商都會(huì)利用人們對新技術(shù)的好奇和無知，收割一波智商稅。

估計(jì)差友們在一些廠商夸張的宣傳廣告中或多或少聽說過石墨烯。

比如什么能夠抗菌、吸汗，具有低溫遠(yuǎn)紅外功能、甚至還能自我發(fā)熱的石墨烯內(nèi)褲。

除此之外，還有什么“ 石墨烯面膜 ”、“ 石墨烯充電寶 ”、“ 石墨烯地板 ”等等，那叫一個(gè)：萬物皆可石墨烯。

任何產(chǎn)品只要往里加點(diǎn)石墨烯，瞬間就能得到“ 高科技 ”的加持，能夠產(chǎn)生什么離奇的功效，你都不用懷疑。

這哪是什么高科技材料，簡直就是科技產(chǎn)品的金坷垃，內(nèi)褲科技不發(fā)達(dá)，必須要加石墨烯！面膜有了石墨烯，一片能抵一百片！

這合理么？

要知道高純度石墨烯比黃金貴多了，網(wǎng)上打著石墨烯的便宜產(chǎn)品，充其量就是氧化石墨烯而已，或者干脆就是石墨，跟石墨烯根本不是一個(gè)東西。

哪怕加了真的石墨烯，因?yàn)槭┑募兌群唾|(zhì)量問題，能起多少作用就更難說了。

沒準(zhǔn)你現(xiàn)在花幾倍價(jià)錢買的一個(gè)石墨烯內(nèi)褲，抗菌性還不如多買幾條莫代爾的內(nèi)褲換著穿好使。

是，石墨烯這個(gè)材料是很神奇，人們在探索石墨烯的路上也在不斷前進(jìn)。

但是石墨烯很多特性是要在高純度高比例、或者是非常嚴(yán)格的化學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下才能實(shí)現(xiàn)的。

現(xiàn)在的石墨烯產(chǎn)品，更多是 “ 高科技安慰劑 ”，除了賣的更貴，好處非常有限。

等石墨烯真正實(shí)用起來？先讓單層石墨烯成本降低 100 倍再說吧。

而 “ 石墨烯 ” 也順利和 “ 量子 ”、“ 負(fù)離子 ”、“ 納米材料 ” 等高科技名詞，一起成為了智商稅的重災(zāi)區(qū)，為廣告營銷行業(yè)做出不少貢獻(xiàn)。

讓這些技術(shù)高頻率的出現(xiàn)在一些負(fù)面新聞里，甚至誕生了一些出名的梗，讓消費(fèi)者一聽到這些詞匯就不自覺的提高警惕，這合理嗎？

甚至在學(xué)術(shù)界，石墨烯的名聲也都快臭了，因?yàn)槟檬﹣砉嗨畬懻撐牡娜颂嗔恕?/p>

在去年還鬧出過一個(gè)出圈的笑話，一位學(xué)者為了諷刺石墨烯論文灌水的現(xiàn)象，一本正經(jīng)的寫了一篇往鳥屎里摻石墨烯，鳥屎的電催化效果是否會(huì)增加的論文。

沒想到還登上了美國材料界的頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊 ACS NANO 。

石墨烯的發(fā)現(xiàn)本來是一件大好事，可是在一些無良廠商和學(xué)者的濫用之下，卻逐漸變味，都已經(jīng)到了“ 談石墨烯色變的地步 ”。

而差評(píng)君給差友們普及石墨烯這種超級(jí)材料，也僅僅是希望能夠做到正本清源，讓大家在面對這些虛假宣布的時(shí)候，能夠有自己的判斷力。

責(zé)任編輯：xj