“石墨烯電池”只是一個偽概念，普通電池 +1%的石墨烯≠石墨烯電池

?????? 我們先來看看究竟什么是石墨烯。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)的安德烈？蓋姆和康斯坦??？諾沃肖洛夫從石墨薄片中剝離出了石墨烯，他們二人因此榮獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎。這里的石墨烯，是由單層碳原子層構(gòu)成的蜂窩狀晶格二維原子晶體，理論厚度僅為0.34納米，其具有優(yōu)異的電學(xué)、熱傳導(dǎo)、阻隔性等材料性能，因此其在電池領(lǐng)域的應(yīng)用被很多人看好，稱之為“材料之王”。

　　學(xué)術(shù)界一直對石墨烯有個共同的看法，即目前制造石墨烯的成本過高并且技術(shù)方面并不完善，若要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用現(xiàn)在還存在很大的困難。

　　比如要想獲得電學(xué)和機(jī)械性能都最佳的石墨烯樣品，依然需要依靠最費(fèi)時費(fèi)力費(fèi)錢的手段——機(jī)械剝離法，即用膠帶粘到石墨上，手工把石墨烯離析出來。2004年諾沃肖洛夫他們就是這么制備出石墨烯的。盡管所需的設(shè)備和技術(shù)含量看起來都很低，但問題是成功率更低，弄點(diǎn)兒樣品做研究還可以，要是進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，這樣的手段毫無用途，就是掌握了全世界的石墨礦也沒有任何商業(yè)價值。

　　中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院物理研究所研究員高鴻鈞說，在實(shí)際應(yīng)用中，只有沒有任何缺陷的石墨烯才具備強(qiáng)大特性。否則，整個石墨烯產(chǎn)品的強(qiáng)度要被大幅削弱。而事實(shí)上，也正是這樣的障礙，真正意義上的石墨烯電池大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)目前為時尚早。

　　北京有色金屬研究總院高級工程師、清華大學(xué)博士劉冠偉在接受北京科技報采訪時表示，即便是現(xiàn)在有企業(yè)宣稱有新的石墨烯產(chǎn)品問世了，石墨烯在這種產(chǎn)品中也多是扮演添加劑的角色，其在電池領(lǐng)域也不例外。

　　中國科學(xué)院物理研究所固態(tài)離子學(xué)課題組組長黃學(xué)杰教授認(rèn)為，目前在正極里添加少量石墨烯可以增加正極的電子電導(dǎo)而改善電池的放電倍率特性，但一般添加量不到百分之一，不能說加了一點(diǎn)石墨烯的鋰離子電池就變成了石墨烯電池。

　　更何況目前的石墨烯電池只是被添加了一些被稱之為多層石墨烯的石墨片層成分而已。從理論上而言，單層石墨烯導(dǎo)電性最好，用于電池充電時間短，而層數(shù)越多導(dǎo)電性越差，用于電池充電時間越長。目前幾乎沒有企業(yè)敢聲稱自己是使用單層石墨烯造出了電池，更多的使用的只是石墨烯的混合物，確切地說是含有少量石墨烯成分的細(xì)小的多層石墨微片。

　　就是一些嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯繖C(jī)構(gòu)在發(fā)表權(quán)威論文時也不敢輕易用石墨烯電池的說法。2015年12月中旬，中科院上海硅酸鹽所的研究團(tuán)隊在《科學(xué)》上發(fā)文指出，其研制出一種高性能超級電容器電極材料，一些媒體盛贊：“該材料具有極佳的電化學(xué)儲能特性，可用作電動車的‘超強(qiáng)電池’，這種電池的最大亮點(diǎn)就是充電7分鐘，行駛35公里。”而后石墨烯電池概念被爆炒。但上海硅酸鹽所的官方網(wǎng)站給出的消息是：“中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員黃富強(qiáng)帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊與北京大學(xué)、美國賓夕法尼亞大學(xué)的科研人員合作，合成了一種有序介孔（中孔之意）少層碳的新型材料?！辈⑶摇犊茖W(xué)》雜志上的這篇論文也沒有提到石墨烯，而是碳材料。

　　電子顯微鏡觀測下的石墨烯單層碳原子結(jié)構(gòu)

　　在學(xué)術(shù)界看來，目前所熱炒的石墨烯電池還是一個偽概念，目前所標(biāo)榜的石墨烯電池并不存在。中國有數(shù)十家上市公司布局石墨烯動力電池領(lǐng)域，然而真正拿得出可以大規(guī)模量產(chǎn)裝機(jī)產(chǎn)品的幾乎沒有。并且就是在世界范圍內(nèi)，目前能夠規(guī)?；a(chǎn)的石墨烯電池也沒有。

　　現(xiàn)在很多公司炒作這個概念其噱頭意義遠(yuǎn)大于實(shí)用價值。石墨烯材料本身具有的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)體系也不兼容，因此應(yīng)用的希望十分渺茫。此，目前石墨烯在電池上的應(yīng)用，主要是和硅結(jié)合在電池負(fù)極里面代替原來的石墨，這樣可以多吸帶電荷，提升電池的導(dǎo)電率，減少充放電的電阻，性能提升效果也就僅限如此。事實(shí)上，在新能源電池領(lǐng)域，石墨烯電池所謂的顛覆性理論從未得到業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可。盡管石墨烯可以做導(dǎo)電劑，促進(jìn)鋰電池快速充放，理論上能提高倍率性能，但若分散工藝不到位，混料不均，仍難以發(fā)揮效用。

　　根據(jù)目前的發(fā)展態(tài)勢，在新型柔性電池、器件、顯示、催化劑方面，石墨烯可能是有前景的。但是在蓄電池方面，并不看好。

　　石墨烯太貴，即使制成電池，普通消費(fèi)者也難以承受

　　，在鋰電池中應(yīng)用，石墨烯主要起到的作用，一是導(dǎo)電劑，二是可能做電極嵌鋰材料。其實(shí)，這兩點(diǎn)，都是在和傳統(tǒng)的導(dǎo)電碳/石墨競爭?！澳敲磫栴}來了，你知道導(dǎo)電碳/石墨多便宜么？都是論噸賣的，論克賣的石墨烯哪天能降到這個價？現(xiàn)在鋰電池用的各種材料，都是一噸幾萬、十萬左右的東西，而且天天承受著要求降價的壓力，用石墨烯完全不現(xiàn)實(shí)。” 這主要是石墨烯太貴。一克上千的價格，這不是一般企業(yè)能夠承受得了的。而數(shù)年前，石墨烯的價格曾高達(dá)每克5000元，遠(yuǎn)超黃金價格。另外，就是這樣的電池造出來了，消費(fèi)者也難以承受。

　　最近，有市場分析人士聲稱，目前我國石墨烯產(chǎn)品和高效蓄電池項目完整產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，實(shí)際上，當(dāng)前我國石墨烯材料正處于從實(shí)驗室走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時期，受生產(chǎn)技術(shù)成熟度不高、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用路徑長等因素制約，石墨烯批量化生產(chǎn)尚未完全實(shí)現(xiàn)。有人認(rèn)為，這個過程沒有實(shí)現(xiàn)，就說我們的石墨烯電池已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)完全是癡人說夢。

　　因此，一些清醒和業(yè)界人士認(rèn)為，說中國誕生了石墨烯電池，為時尚早