全球首條生產(chǎn)線解決了石墨烯量產(chǎn)難題,,具有重要意義
石墨烯具有優(yōu)異的電學,、熱學,、結(jié)構(gòu)和力學性能,,以及完美的量子隧道效應、優(yōu)異的電導率等一系列特殊性質(zhì),。因為這些性能,,它在下一代晶體管、透明導電膜,、儲能技術(shù),、化學傳感、功能復合材料等領(lǐng)域應用前景十分廣闊,,被認為是一種有可能改變世界的新材料,。
要實現(xiàn)石墨烯的深入研究和產(chǎn)業(yè)化,必須首先實現(xiàn)低成本批量生產(chǎn),,因此,,首條石墨烯生產(chǎn)線開工建設(shè)具有重要意義。另外,,中科院寧波材料研究所研發(fā)出了石墨烯批量制備技術(shù),,將石墨烯的制造成本從5000元/克降至3元/克。估計量產(chǎn)石墨烯產(chǎn)品售價在5-7元/克,。這些進展大大推進了石墨烯產(chǎn)業(yè)化,。
石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成形,將可能首先在鋰離子電池中獲得批量應用
石墨烯的發(fā)現(xiàn)獲得了2010年諾貝爾物理學獎,,也引起了全球的關(guān)注,,眾多科研人員對石墨烯的應用開展了廣泛深入的研究,已經(jīng)開發(fā)出了石墨烯鋰離子電池,、石墨烯LCD面板,、石墨烯電容觸摸屏、石墨烯場效應管和石墨烯太陽能電池等應用產(chǎn)品,。
在實現(xiàn)石墨烯低成本批量生產(chǎn)后,,石墨烯批量應用將得以實現(xiàn),產(chǎn)業(yè)鏈將逐漸成型,,性能優(yōu)異且價格適中的石墨烯應用產(chǎn)品將進入市場走向千家萬戶,。
從應用研究進展來看,石墨烯更有可能首先在鋰離子電池中獲得應用,。一個方向是石墨烯復合電極材料,。石墨烯優(yōu)異的導電性能可以提升電極材料的電導率,,進而提升鋰離子電池的充放電速度;同時,,石墨烯“柔韌”的二維層狀結(jié)構(gòu)可以有效抑制電極材料在充放電過程中因體積變化引起的材料粉化,,并增強與集流體間的導電接觸。因此,,石墨烯能夠改善鋰電池正負極材料的電化學性能,,磷酸鐵鋰/石墨烯復合正極材料就是一個好例子。另一個方向是作為鋰電池的導電添加劑,。加入石墨烯后,,鋰電池的大電流充放電性能、循環(huán)穩(wěn)定性和安全性都因此得到了非常大的改善,。加入石墨烯改善性能的鋰離子電池,,有可能實現(xiàn)十分鐘左右充滿電,并且一次充電可以行使500公里,。