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石墨烯電池都有了為什么不產業化應用呢?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年09月07日  

三月三日下午,四川省石墨烯產業技術創新聯盟在德陽市成立。


記者在產業聯盟成立大會上獲悉,石墨烯透明導電薄膜已經進入中試,這是正式投產前的最后試驗階段。


據介紹,這種石墨烯透明導電薄膜,厚度不足毫米,可以隨意彎曲,將廣泛運用在手機觸摸屏等方面,智能手機軟屏、柔性液晶面板或許在不久的將來就可進入人們的生活。


與會的專家和公司家也指出,雖然“石墨烯時代即將到來”,但“石墨烯的制備技術以及價格高昂”,卻是制約其市場化的“瓶頸”。而石墨烯產業技術創新聯盟的成立,或將打破這些“瓶頸”。


可折疊充電快不僅可以改變手機


“今后,這些將廣泛應用于大家使用的電腦、手機、電熱毯、地暖等。”德陽一石墨烯生產制備公司負責人在相關產品展示介紹時說,石墨烯發熱膜可以用于電熱毯、地暖、機場跑道除冰、溫室大棚加熱,石墨烯導熱硅脂用于電腦等物品的散熱,石墨烯防腐母液用于船舶、集裝箱、市政工程等防腐工程,石墨烯透明導電薄膜將用于手機觸摸屏等。


在參觀時人們發現,原來距離自己遙遠的工業材質,可以離自己這么近,近距離感受黑科技的感覺可以這么好。在展示中,一塊透明的薄膜引起了人們的注意。


研發公司的負責人郭安賢介紹說,這塊不足毫米、可任意彎曲的透明薄膜是石墨烯導電薄膜,將廣泛運用在手機和平板電腦的觸摸板、柔性液晶面板等,“可彎曲的軟屏手機不是傳說,只要想得到,就可以做得到。”


一家鋰離子電池生產公司總工郭小平說,石墨烯在鋰離子電池生產中已經得到很好的實驗成果,“充電速度提高一倍以上,電池使用壽命提高十倍以上。”


儲量占全國40%制備初具規模


三月底,德陽一石墨烯制備公司年產30噸石墨烯粉體生產線將投產,而早在去年,遂寧大英就已經建成了10噸石墨烯粉體生產線,石墨烯制備在四川已經初具規模。


四川省科技廳副廳長田云輝介紹說,四川石墨烯研究開發有較好基礎,德陽是國內最早從事規模化制備石墨烯的城市,取得了若干重大科技成果,部分成果居于世界領先水平,建設了省內第一家規模化的具有較高水平的石墨烯產業園。其他市也積極推動了石墨烯研究開發,如遂寧在開發石墨烯導電漿料,推動石墨烯在新能源、電子信息材料等產業化應用方面取得較好成效。


田云輝說,我省巴中、攀枝花等地有豐富的石墨資源,可以為石墨烯產業發展供應充足的原料保障,“全省探明石墨礦8000萬噸,占全國的40%,具備大力發展的產業優勢。加上我省新能源、電子材料、材料防腐等領域對石墨烯材料有巨大需求,是石墨烯產業發展的重要拉動力量。”


應用技術不成熟制約市場空間


那么,既然石墨烯能夠有效改善電池的充電問題和壽命問題,為何不規模化產業化應用呢?


郭小平說,重要是成本問題,“以前石墨烯的價格比黃金還貴,所以被稱為‘黑金’,現在依舊要幾十塊上百塊一克。一塊手機電池,要加入三四克石墨烯,成本新增多少可想而知。


記者了解到,雖然德陽年產30噸的石墨烯生產線即將投產,但可能因為市場問題而無法開足馬力。該公司負責人告訴記者,下游應用公司還沒有找好。


對此,遂寧大英的一家石墨烯制備公司也表達了同樣的看法,去年該公司便建成了10噸石墨烯粉體生產線,但全年銷售不過100千克。而成都一家公司在送出了30公斤樣品后,終于換來了3公斤的訂單,而且還是來自意大利。


“石墨烯發展的最大問題,就是應用瓶頸問題。”在華僑大學教授陳國華看來,公司之所以在實際運用中很少采用石墨烯,是因為公司核心研發人員還不了解石墨烯。石墨烯的市場應用瓶頸,也在于石墨烯本身的變數,“同樣的制備方法,在不同的環境里得到的結果是不相同的,因此要應用到產品中,這是個很大的難點。”


李家明:全球性的大產業起步應有大格局


四川石墨烯應用如何破解“梗阻”?三月三日下午,十二屆全國人大第四次會議四川代表團第一次全團會議在北京舉辦。記者把公司的問題遞到全國人大代表、中科院院士、清華大學原子分子納米科學研究中心主任李家明的手上。李家明是國內最早研究石墨烯的專家之一。


“石墨烯是全球性的大產業,從起步開始就必須要有大格局、大視野,不能偏居一隅,更不能閉門造車,要放眼全國乃至全球。”李家明開門見山。


他建議,在已經成立的產業技術創新聯盟基礎上,要建立優秀的“參謀部”,邀請包括兩院化工、化纖等領域的院士和國內一流專家來碰撞,請他們出主意,集思廣益,把下游方向想得更清楚。同時,要千方百計把產品成本降下來,公司應用后真正有利可圖,自然會加大應用,這是市場選擇,而不是簡單靠宣傳。


為讓問題得到更圓滿的解答,李家明代表現場撥通了2004年便和他一起研究石墨烯的上海交通大學特聘教授、汽車動力鋰離子電池材料研究所所長孔向陽的電話。


“嚴格意義上的石墨烯是單層碳六元環結構,但目前工業上成噸生產的號稱石墨烯的碳類產品達不到這樣的要求。”孔向陽指出,嚴格說這些只是碳產品升級版,像“工業味精”,用在導電劑等領域,真正的石墨烯目前還在技術研究階段。


孔向陽表示,對發展石墨烯產業樂見其成,但要保持相對冷靜,不能跟風,不簡單套概念,要實現規范化、有序化發展。首先要對石墨烯有嚴格含義,把各類碳產品分類,高附加值的各種碳類產品,只要適合市場需求,都值得深度研發,但不一定要叫石墨烯。

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