哪个朋友比较清楚,石墨烯应用领域的应用领域是哪些?

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石墨烯应用第一人郭守武制造出快速充电锂电池
每经记者 李俊明 每经编辑 罗伟华为在石墨烯领域有重大突破,让这个“黑科技”又火了一把。但你知不知道,让全球第一个让石墨烯走出实验室的是一名陕北籍人。就像他的名字一样,从接触石墨烯到推出首款石墨烯产品,已坚守了十余年。他从陕北贫困的僻壤走出,成为目前全球最火热的石墨烯领域的带头人。他做出了全球第一个石墨烯产品,是名副其实的“石墨烯应用第一人”。幼年营养不良,身材略显佝偻,但今年8月在陕北演讲时,有人喊他“陕北之光”。他有很多头衔,但他的朋友更喜欢叫他“科学家”郭守武。贫困中坚守书本的少年西安一家宾馆的套间里,郭守武的朋友为他联系好的记者正在等着。他双手插在裤兜里,斜靠在桌沿,思忖半晌,最后时刻他推脱了:“不,不能过度宣传我,还是先把东西做好再说。”他当然知道,关于他的报道已不胜枚举;他当然知道石墨烯备受青睐,作为石墨烯应用第一人,受到镁光灯的“狙击”在所难免。但他还是担心过度曝光会起到逆反作用。就像所有重度“理科癌”患者一样,郭守武本能地青睐技术的成就,不追寻单纯的声名,而这一习性还要追溯到50多年前。1964年,郭守武出生在陕北佳县农村,这是陕北最贫困的几个县城之一——位于资源贫瘠的黄河沿岸,只有崎岖的山地和枣树。郭守武有3个姐姐,1个妹妹。他父亲也多病,农业合作社时期,其所挣工分低人一等。对于一个农家来说,生存压力极大。六、七十年代的普遍性物质匮乏带来的营养不良,让他成年后身材略显佝偻。贫穷席卷了六、七十年代,但郭守武有一点很幸运:他有个很出色的母亲。这个目不识丁的女人认准“知识改变命运”,坚持让郭守武读书。郭守武的同乡回忆,80年代改革开放初期,农村人挣的钱大多数拿去盖房子,他的母亲却给了郭守武交学费。那是个意识和食物一样缺乏的年代,坚守“耕读传家”极为难得。郭守武自小就喜欢读书,从小学到高中,他的成绩一直名列前茅。他的高中同学回忆,郭守武勤奋、认真、善思辩,尤其在物理题和化学科目上喜欢刨根问底。郭守武在石墨烯领域博得大名,上述高中同学回忆,郭守武喜欢与同学讨论辩论,属于典型陕北人性格,好强,认准的事会坚持去做。“最难忘的是刚上高一时有一次作业,他是两个班唯一一个做对的学生。”“永不安分”,留学以色列、美国十余年1981年,郭守武顺利考上了延安大学化学系。以他的天分和努力程度,即便当时竞争异常激烈,其考上大学也在意料之中。1977年恢复高考后的入学的大学生彼时还没有毕业,老中青同坐一课堂的“老三届”营造的学风在延安大学还相当浓厚。可以想象,郭守武在80年代梦幻般的校园氛围下,如鱼得水。竞争残酷的上世纪80年代,考上大学已极为罕见,更何况考研。当年郭守武第一次考研,以2.5分落榜,之后他留校当老师。他终究不愿一直呆在高校,3年之后,他考取了中国科学院福建物质结构研究所的硕士研究生,1991年获物理化学专业硕士学位。当时的工作还属于分配——郭守武研究生到了北京,在国家建材局下属一家研究所工作。郭守武的朋友说,郭身上最大的特点就是一直寻求改变——知识改变境况。这也是他为什么仅仅在北京呆了两年,就离开的原因。按理说,一个从陕北农村走出的大学生,90年代在首都“国家单位”谋得一份工作,已经很满足了。但郭守武又一次不安分了。通过同学推荐,郭守武1994年6月远赴以色列魏兹曼科学研究所,5年后他拿到了材料化学博士。1999年到2005年,郭守武又辗转美国明尼苏达大学和西北大学,做化学系的博士后和研究员。以色列和美国学术氛围和做学问的环境让郭守武受益匪浅。“我付出了很多,也得到了自己想要的。”他回国后对媒体称。国内最早接触石墨烯的人之一郭守武留学期间发生的一件事情,对他的重要性不亚于10年前决定出国—&#年的一天,年仅30岁的博士生康斯坦丁·诺沃肖洛夫与任教英国曼彻斯特大学的安德烈·海姆忽然宣布:制造出了石墨烯。这个6年后让两位科学家捧回获诺贝尔奖的发现,震撼了整个物理化学界。此前,学界一直认为这种“梦幻般”的材料只在理论上存在。石墨烯是由单层碳原子组成准二维体,由于结构的特殊性,这种材料具备多种极端的特性。我们一般印象中,一种材料只有一个或两个特性很突出。比如黄金耐拉,但硬度不高;铁很硬,但耐腐蚀性不好;泡沫耐压,但怕火。而石墨烯有多种特性,比如最薄、强度最大、导电导热最好,是最佳电极材料,是无可比拟的“新材料之王”。在应用领域,石墨烯充电器可以5秒钟充满电;介入钢铁后强度会提高10倍,指数级增强其耐腐蚀性;石墨烯取代硅,计算机处理器运行速度会快数百倍;而石墨烯一旦大规模应用,将革命性地改变整个材料和电子领域……身处美国,身在物理化学研究领域的郭守武,对这一发现的反应自然极为敏感和迅速。首先,石墨烯的研究既涉及到化学、物理学,又涉及材料学,所以有物理化学研究底子的郭守武,在跨学科研究上有优势,“这也是他为何能成为国内最早接触研究石墨烯的一批人。”他的朋友说,“时间优势,也一定程度奠定了他日后在国内石墨烯研究领域的地位。”不过郭守武决定研究石墨烯之初,石墨烯前景远比现在模糊——很有可能研究几十年,也没有实质性进展,但他坚持了下来。研制出世界首款石墨烯产品2005年郭守武通过“百人计划”被引进回国,后来在上海交通大学化学化工学院任教授。如果止于此,郭守武会成为一个深在学院的“学究派”。但科学的魅力不止于实验室,更大的吸引是与实践结合,与资本对接,形成社会效应——尤其是在石墨烯这样划时代的领域。2012年,郭守武所在的课题组,终于用维C还原出石墨烯,一定程度上克服了石墨烯制备上的困难。之后的4年里,郭守武也在积极寻求石墨烯的应用之路。郭守武在2014年注册成立基于上海交通大学研究平台的上海碳源汇谷新材料科技有限公司。两年之后,这家公司被国内一家上市公司东旭光电收购控股。郭守武在涉足石墨烯长达十年之后,终于在2016年迎来了久违的收获,这也是整个石墨烯领域的进步。郭守武课题组制造出全球第一款石墨烯产品——石墨烯基锂离子电池“烯王”。来源:东旭光电官网“烯王”可以在15分钟内快速充电,能在零下30℃的低温到80℃的高温环境下工作。此外,它还有着近10年的使用寿命。当然,“烯王”有诸多需要进一步改进的地方,但它问世的意义在于,首次让石墨烯走出了实验室,意味着国内企业已实现了石墨烯在锂离子电池上的产业化应用郭守武的朋友说,郭守武在石墨烯应用思维实验过程中,有无数次失败,在技术和资本的结合过程中,也有过诸多不顺利之处,但他走出来了。石墨烯是个世纪产业,郭守武曾说,也许他有生之年也不会看到石墨烯像硅在电子领域上那般普及,但科学的精神就是一直努力探索。尾声:质朴的“理科癌患者”2016年8月,郭守武、经济学家张维迎和地产商冯仑一同站在故乡榆林的讲台上。与锋芒毕露的张维迎、精明世故的冯仑相比,身材偏矮、眉毛浓厚的郭守武似乎风采被淹没。然而,当他一开口讲话,向榆林老乡介绍自己时,解读石墨烯时,在座者掌声四起。陕北人惊讶:原来陕北竟有如此牛掰之人!以致于有在座的人喊他“陕北之光”。与他同行榆林的朋友透露,榆林一名领导看郭守武穿得比较旧,当时榆林又较冷,就坚持让自己的秘书再三询问郭守武,要给他买两件外套。“现在的郭守武不至于买不起两件上衣,他就是朴素。”以前大概五、六年,国内石墨烯研究处于低潮期,整个行业开始弥漫悲观涣散之风。高校、研究所一旦放假,研究员就开始懈怠,但郭守武却一直坚持呆在实验室。“他就是这样,不跟着市场走,不跟着学术风向走。”他的朋友对粉巷君说。
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中国储能网讯:近日,北京大学教授其鲁教授发表了题为《5V级锂离子二次电池技术开发现状分析》的演讲报告,以下是演讲报告实录:
大家早上好!非常高兴又有次机会从学术技术方面跟大家共同探讨一下现在锂电池的问题,今天因为时间非常充足,想先说两句别的事,整整十天了,北京雾霾严重糟糕到了这样的状况,其实跟我们也是关系非常密切的,据说还要持续五天,五天之后中央气象台说,有一股寒流会从西伯利亚过来。我想大家都记得很清楚,几年前老说有沙尘暴,现在希望沙尘暴来,如果没有西伯利亚没有来的这股风,好像北京就脱不开雾霾似的,不仅北京,华北地区、中原地区,看看今天的武汉,我们国家就处在这样的状况之下。
其实跟汽车的关系我觉得并不是关系太密切,全世界汽车比中国多的地方有的是,但是去那些地方,大家到日本、美国、欧洲看一看,有这样的情况吗?但是借着这么一个事情,我们的电动汽车要快速发展,我们的电池也能好好卖了,希望我们大家利用好这个机会。
关于5V级锂离子二次电池,一直是大家非常期望的一件事情,因为昨天的报告当中大家也看到了,电池的门槛在提高,现在是在每公斤100瓦时左右,其实真正的单体电池来讲,我们能够实现这个的也不多。所以真正的要超过200或者300,应该指的是单体电池,因为每家的制冷技术,保温技术都不一样。所以做到电动汽车上之后呢,第一,价格绝对不会是像昨天人们讨论的每个瓦时一块钱,或者做到200瓦时每公斤。
大家看一下这张图,纵坐标是电池的电压,横坐标是容量,从这张图上大家可以看得很清楚,我们现在的锂电池无论是小型的锂电池,还是电动汽车上用的动力电池,无论是钛酸锂电池,还是磷酸铁锂电池,大概情况这上面看得比较清楚。大家可以看到下一代的电池技术,跟钛酸锂电池相比,它的电压几乎高出一倍,它的能量密度大家可以期待。对于未来,比如说我们要做到每公斤200瓦时,300瓦时,紧紧依靠这样的材料还是不够的。大家看看红色的线,这也是一种特殊的,我们作为下一代电池材料推出的一个新材料,它的容量要远远超过金殿的钴酸锂,或者三元材料。也是这样的以锰、钴、镍为基础的。当然这也不是完全能够全面提高电池能量密度这样的技术,这里面还包括负极技术,有一种叫做硅的负极技术,可以远远超过今天的碳级材料。
当然,它在技术应用上可能还有一定的时间问题,未来我想从电池的能量密度,从电池的寿命上讲,很关键的未来的锂金属技术进展非常快,最终真正实现以锂金属为负极的这样一个负极材料之后,我们的电池能量密度突破每公斤200瓦时,300瓦时是非常容易的,也就是几年的时间问题。
最近几天很多朋友跟我讨论这几年出现比较多的电池,像石墨烯电池等等,我今天想把时间重点从这个角度跟大家分享我们一些公开的这方面的一些资料。石墨烯电池是过去几年炒得非常热的一个电池,这个电池到底怎么样?我们有报道,说十分钟充电跑一千公里,到底是怎么回事呢?能做到那样子吗?电池人们是把它做出来了,但是是什么样的电池呢?到底跟我们今天的电池有多大的区别呢?石墨烯是什么呢?大家一起先了解一下。
石墨烯是进入本世纪以来人们发现的一种新材料,它并不是五谁谁谁合成出来的一种新材料,它在传统的矿物质当中它就是存在。所以因为这件事,因为从石墨当中提取出来的这样一种非常有价值的,导电性能非常好的石墨烯。所以大家都看到,对这件事情十年前科学家们获得过诺贝尔奖,在这之后,因为石墨烯有着非常好的物理性质,化学性质,它已经被应用到很多方面,而且它潜在的未来价值是十分巨大的。
有人报道,这个报道我也没有看到真正原文的报道,中文的报道是翻译的问题还是什么问题,我们应该继续看一下。按照它的说法,这个电池的储电量是目前市场最好产品的3倍,用这种电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里,充电时间不到8分钟。我想对这件事进行一下分析,跟我们现在电池到底有多少区别呢?它讲了,这种石墨烯聚合材料,电池的使用寿命较长,是传统氢化电池的四倍,是锂电池的两倍。虽然石墨烯很特殊,它的成本将比锂电池降低77%,我想就这个疑问我们分析一下。什么叫行驶1000公里?什么叫充电不到8分钟?什么价格是传统电池的一半?
关于电动汽车或者电池的充电问题,我想10分钟或者8分钟的充电,我们今天的电池完全可以做到这一点。大概用10C这样的倍率去充电,对今天我们的多元正极金属复合氧化物来充电是非常容易做到这一点的。大家记得很清楚,2000年的时候,我们最有名的自然科学杂志上,外国人发表了一篇文章,在15年前就预言,我们喝一杯咖啡,就能让我们的电池充满电了。15年过去了结果怎么样?仅仅从材料评价的结果,得出放大好多倍的一直延迟到电动汽车的结论,今天的结果大家是很清楚的。从材料角度讲导电性能好,做到这一点是没有问题的。但是实际情况呢?2008年北京奥运会的时候我们记得非常清楚,50辆电动公交车要充电,为这件事情北京曾经前后半年左右,为电力的问题,最后也不得不决定,不可能实施这样的一个大功率的充电。
大家都知道我们今天的电网的基础是在什么上建成的?10C意味着什么呢?比如说要行驶1000公里,按照昨天沃尔沃给出的数据,昨天比亚迪也给出数据了,通常我们行驶100公里,小轿车至少需要15千瓦,20千瓦时的电池,如果要行驶1000公里,就意味着什么呢?我们要用几百千瓦时的电池。如果再用10C去充电,它是什么样的动力呢?我们今天城市的电网是根本做不到这一点。从技术上讲没有任何问题,我们做不到。
另外,今天我们要推广的比如说家用轿车,如果简单地,我们不用考虑充电桩的问题,如果我们把车开回家,在我们自己电源上能够充电是最方便的,最便宜,最简单的,是最容易实现的。城市的充电桩就是因为这些大功率,想快速充电,这个问题现在实现不了。所以我们今天追求什么呢?比如说我们要用家里的电源充电,我想两个小时,三个小时足可以解决这种问题。
所以的话,从石墨烯电池的报道,讲8分钟充电,我们的电池也可以做到。但是到底有多大的意义呢?另外行驶距离的问题,他说了,最多可以行驶1000公里。今天我们的电池,我觉得铅酸电池多可以行驶1000公里。所以对电动汽车来说,不能仅仅用行驶距离去描述,一个车上完全拉电池不拉人的话,跑2000公里都没有问题。概念是什么呢?我觉得应该是讲单体积或者单位重量的电池,能驱动一定重量轿车,这样的距离去描述电动汽车的先进性。比如说电池的能量密度。所以的话呢,我想这个事大家就应该很清楚了。
另外,我们的电动汽车到底应该配置多少电池?到底应该设置到多少公里合适呢?比如说在巴黎有人做过统计,平均大家上下班开车只走25公里左右,像东京也就60、70公里,北京呢?能有多少公里呢?有必要给它配置1000公里的电池吗?在目前电池是很贵的,所以要想做到一个大家能接受的,电动汽车适当地配置电池,适当地考虑它的充电速度,这个我们可能实现得更快一些。当然,其他的技术我们也在考虑。
关于锂电池的寿命,昨天比亚迪老总的报告看得很清楚,我们跑30万公里,50万公里,按照充一次电跑200公里算,这个寿命很长很长,不管他们的技术如何,我们锂电池的寿命在目前的基础上比较两倍是非常容易实现的。但是我们还有很多其他技术没有跟上来,今年年初我做了一个报告,国家电网提出来,为什么他们买的电池回来单体电池做测试寿命都不错,但是把它组合起来作为模块使用,迅速地衰减,电池之间相互差别迅速地扩大,为什么会出现这样的问题呢?我们使用过程当中的问题太多了。
关于电池的重量,刚才我说了,只要我们的高电压材料,我们更合适的电解质材料,给我们的材料实现之后,重量能量密度提高两倍是很简单的事情,我们要实现,明天我们就可以实现了。所以那样的石墨烯电池,它跟今天的锂电池概念在结构上是有很大区别的,所以希望大家多关注一下。
关于电池的价格,他说要便宜77%,算得非常准确,我想大家用不上多长时间就会看得很清楚,我们今天中国单体锂电池的价格昨天大家已经讨论过了,1瓦时1块钱,很便宜了,接近铅酸电池,铅酸电池有多贵呢?但是国外就不是这样的,比如说他是按照国外锂电池的价格算的,在西班牙也好,在欧洲也好,或者在北美也好,至今都看不到一个像样的,没有人在那儿做这些事,所以大家很难想象他们锂电池的价格。到日本的市场上大家可以看清楚,一块携带电话的电池,人民币至少都是在一两百块钱,没有像我们今天这么便宜。所以它这个价格是跟什么地区的价格做对比呢?我希望大家多了解一下。
这个事就说到这里,关于跟刚才石墨烯电池做对比,我想我们多元金属氧化物正极锂电池的电化学特性也给大家介绍一下,这有几张图,这是我们比较早年的依据了,十年前我们就为北京的数百辆混合动力的电动公交车提供过这样的电池模块,大家可以看左下角的8C充电,10C放电,进行了一千多次的充放电,这是十年前的结果。如果1C充放电是什么样子呢?这是一个5万次的结果,其实作为高功率电池的话性能是非常好的,所以它的使用寿命问题,我们不应该再过多担心。
简单地说一下石墨烯,因为石墨烯我想用途会非常广的,作为一个新材料,被大家发现十年了,今后在各个领域都有非常好的用途。从化学上讲,它是一个最简单的碳这样的一个分子,在座的都学过化学,它跟苯是一样的结果,6个碳组成的一个环状物,据说在过去在石墨里面没有人注意到,所以它的特性在长时间没有被人们意识到。好在有心人终于在十多年前把它分离出来了,并且因为这件事情,因为对它的性能研究,获得过诺贝尔奖。
石墨,金刚石,还有石墨烯,它的区别就在这个上面,金刚石为什么硬呢?金刚石也是由碳组成的,金刚石里面完全是由碳组成,碳和碳之间全部都是原子之间的作用力。石墨不一样,石墨可以说是这样的石墨烯一层一层地叠加,它之间靠的是另外一种作用力,它不是像金刚石那样,每层之间金刚石都是碳和碳直接的原子之间的作用力。石墨不是这样,石墨烯就是单层的,在这个二维空间上延展的这样一个化学物质。从这个上面大家可以看得很清楚,什么叫富勒烯,也因为这个获得过诺贝尔奖,或者什么叫纳米碳管,它形成一个三维物体的时候就成为今天的石墨。因此石墨烯是构成其他石墨材料的基本单元。石墨烯的基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环。
单层石墨烯,双层石墨烯,多层石墨烯,这样的石墨烯材料它的化学结构也好,它的物理性能也好,很多东西还有待于人们去研究它。但是迅速地把它搞清楚,把它的应用做到前面去,我想我们在座的很多人都已经开始这样的工作了。据说有的朋友已经在这方面做出非常重要的进展,但是从刚才国外报道电池这个角度来看,下面也有别的朋友会讨论,石墨烯毫无疑问是会非常有价值的未来。
先进的电池我们要关注,落后的电池,过去的电池我希望大家也不要忘记它,昨天我简单地说了一下铅酸电池的问题,现在太可怕了,到了一种什么程度呢?我们一些矿山,采矿地区,导致的健康问题,我们国家已经有大量报道。但是最近在我们的食品当中,在牛奶,在乳制品,在很多方面都出现了严重超标的问题。它会导致什么呢?因为时间的关系,我在这儿就不想多说了。总之,尤其是儿童,我们的后代,会严重地受到铅污染的影响。所以减少铅酸电池的使用,抓紧铅酸电池的回收,今天我们大量的铅酸电池使用完了之后被直接就地掩埋了,这是最严重,最可怕的问题。
因为时间关系,最后我想讲我们电池应用问题,一个是未来储能方面,锂电池会迅速进入这个领域。另一方面,刚才我说到了铅酸电池,铅酸电池,既然我们锂电池到了1瓦时1块钱了,汽车上的我觉得我们应该考虑用锂电池来取代它了。今后在太阳能,在风能其他自然能源的利用方面,锂电池是会非常有应用价值的,今天的价格已经到了这样的程度。有些朋友已经开始做这方面的工作了。
举一个简单的例子,比如说最近几个千瓦,几十个千瓦这样小型团体的边防哨所,海岛,使用这样的例子已经大规模地出现了。很多人比如说在蒙古草原,大概有十万户牧民还没有电的,西藏有七十万牧民完全没有电的,云南山上的村民也有很多没有电,这样的小型装置是完全可以解决这样的问题的。所以把我们的锂电池应用迅速地拓展,新的市场是会非常大,也会有利于我们在这些领域当中抢占一些制高点。
锂电池我觉得当前最迫切的几个课题我想说一下,安全性跟可靠性是一定要改善的,这几年燃烧爆炸的问题太多了。其实我们电动汽车并不是说像人们想象得那么简单,几百公斤的电池搭载到汽车里面,昨天有人公开报道,特斯拉搭载了七百多公斤的电池,能跑多少公里呢?它的安全性、可靠性到底怎么样呢?我们国内的很多汽车厂家的电池寿命,它的容量快速衰减,大家都是有目共睹的。所以可靠性、安全性必须要抓紧时间改善这个问题。
高能量密度化必须做得更轻,因为时间关系,我们一直在从这几个方面考虑去解决这些问题,这些问题也希望跟更多的朋友一起探讨,今天就到这里,谢谢大家!
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石墨烯“热炒”背后:一系列无法解决的硬伤
&&& 近日,一则“华为在石墨烯基电池上取得重大突破”的消息于社交网络疯传,瞬间点燃了朋友圈的爱国热情,众多以“爱国”为噱头的激情刷屏,又一次成就了华为“国货”的品牌内核。
  “20秒充满电”、“全球”、“让世界(苹果、三星)颤抖”等标签,成为热点,“石墨烯”被传的神乎其技,但它究竟是什么呢?好像没人关心,“石墨烯”一时间成为了崇高的民族自豪感的代名词。不过,小编在想的是,如果这个石墨烯电池真的在动力电池领域得到快速普及,那么一定会引发轩然大波!
  首先,所有的慢充站将不再具备任何优势,或者干脆直接被淘汰。如此言,以特来电为首的公司怎么玩……
  其次,国内的动力电池企业必将迎来大规模洗牌,呵呵,能活下来还有几家呢?额!
  第三,按“节能与新能源汽车发展规划”的目标,电池能量密度突破180WH/KG,循环寿命达到20000次以上还是梦么?
  一切看似都是这么的美好!
  石墨烯电池究竟肿么回事?
  前些天,华为中央研究院瓦特实验室这次在第57届日本电池大会上正式发布了石墨烯基锂离子电池。虽然这款新型电池的名字上加入了“石墨烯”,但它实质上还是属于锂离子电池。这种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。
  因为石墨烯本身带有优异的导电性能,锂离子可以在石墨烯表面和电极之间快速大量的穿梭运动,所以就产生了石墨烯电池这个概念。目前来说,真正的石墨烯电池里面的“石墨烯”也只是用于锂离子电池的导电添加剂当中起作用,能够极大地提升电池的充电速度,但是对于电池本身的容量并没有什么提升。
  也就是说石墨烯即使真的商用了也只是作用于快充技术上面,并不能提升电池本身的续航能力。
  但是目前石墨烯依旧是属于科学实验室的产物,只能够极少量地从石墨当中提取。所以石墨烯本身的造价就非常昂贵,连大规模生产都做不到,更别说是在市场上商用了。
  因为石墨烯同时具有无与伦比的拉伸、电、热和光学性质,近年有大量投资已进入石墨烯领域。短期内,石墨烯将被用于生产每年价值高达几十亿美元的产品,但是距离完全挖掘出该材料的潜力可能仍需要好几十年(德勤)。
  在复合材料方面,可能会在石墨烯增强橡胶;在热管理方面,石墨烯膜作为传热导热散热的材料,有极大应用空间;在航空领域,石墨烯也将有巨大发挥。且随着石墨烯产业越来越成熟,进入该市场的风险将越来越小(中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春)。
  虽然华为的石墨烯技术暂时无法应用于手机电池,但确实如那篇漏洞百出的文章所说,石墨烯将成为华为、三星、苹果等博弈的新战场;只不过底牌并非都握在华为手里,三星、苹果等巨头手中同样持有大量专利。
&&& 石墨烯技术的三大突破
  1、在电解液中加入特殊添加剂,除去痕量水,避免电解液的高温分解;
  2、电池正极选用改性的大单晶三元材料,提高材料的热稳定性;
  3、采用新型材料石墨烯,可实现锂离子电池与环境间的高效散热。
  以石墨烯为基础的新型耐高温技术可以将锂离子电池上限使用温度提高10℃,使用寿命是普通锂离子电池的2倍。高温环境下的充放电测试表明,同等工作参数下,该石墨烯基高温锂离子电池的温升比普通锂离子电池降低5℃;60&C高温循环2000次,容量保持率仍超过70%;60℃高温存储200天,容量损失小于13%。
  但事实上,这篇稿件大肆渲染石墨烯的背后,还有一系列无法解决的硬伤:
  1.石墨烯基电池不会运用于年底的快充手机,而是运用于基站储能。
  2.石墨烯基电池与快速充电没有一毛钱关系!这是一则新闻中的两个完全没有关联的消息!快速充电采用的是快充技术,而且所谓的“十几秒充满电”在短期内不可能实现,通过最简单的数学计算:一块3000mAh的电池,十秒内充满将需要上百安培的电流……建议使用者先行购买保险。
  3.石墨烯基电池只能提高电池使用温度,从而延长电池使用寿命。
  4.石墨烯基电池仍然是以锂电池为主体。
  如此说来,连在小电池领域的应用才刚刚进入实验室,要进入动力电池领域,岂不是还要花上很久很久的时间打磨?
  产业化究竟还远么?
  石墨烯的相关内容发布后,华为官方表示,这一研究成果将给通信基站的储能业务带来革新。媒体称,尚不清楚这项技术何时在智能手机上使用。而石墨烯产量和成本是现在最主要的问题。基于此,小编查阅了更多的资料来解释这一问题。
  作为目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将成为“彻底改变21世纪”的“黑科技”。
  2014年夏天,任正非首次接受媒体群访时说,未来10-20年内一定会爆发一场技术革命。这个时代将来的颠覆,是石墨烯时代颠覆硅时代,但是颠覆需要有继承性发展,现在芯片有极限宽度,硅的极限是七纳米,已经临近边界了,石墨已经是技术革命前沿边。
  华为中央研究院的瓦特实验室是华为研究石墨烯的主力兵,而且华为跟国外的顶类研究力量有很多合作。诺贝尔物理学奖得主康斯坦丁&诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)2016年9月在上海分享了目前英国与中国在石墨烯合作领域的研究前景——康斯坦丁长期从事石墨烯研究,成功从石墨中剥离出石墨烯,并以此获得2010年诺贝尔物理学奖,被誉为石墨烯之父。
  康斯坦丁透露,曼彻斯特大学正在与华为一起开展石墨烯热管理领域的研究,主要在电子器件方面解决散热问题和一些技术问题。通过在这一特定领域的共同研究将有助于双方更好地挖掘石墨烯的某些未知属性,从而有机会开展更深层次的应用。
&& 华为石墨烯专利之谜
  据华为瓦特实验室首席科学家李阳兴博士表示,石墨烯基高温锂离子电池技术突破主要来自三个方面:在电解液中加入特殊添加剂,除去痕量水,避免电解液的高温分解;电池正极选用改性的大单晶三元材料,提高材料的热稳定性;同时,采用新型材料石墨烯,可实现锂离子电池与环境间的高效散热。
  经查实,李阳兴博士毕业于清华大学,2016年6月就任华为瓦特实验室首席科学家,之前曾任杉杉股份全资子公司湖南杉杉能源科技股份有限公司CTO(首席技术官)。
  专利局相关数据表明:华为此次宣布的石墨烯基锂离子电池的两项关键技术:单晶三元材料和石墨烯材料的专利拥有者均为杉杉集团旗下子公司。
  因此,华为此次将石墨烯电池技术成功商业化,相关专利拥有人杉杉股份将成为直接受益的A股上市公司。
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