PDF《自摆乌龙 “石墨烯电池”》

7 分钟,行驶

35 公里 . 但是, 该材料确是石墨烯材料无疑. 《中国科学报》 记者联系到黄富强, 他回复: 宏观上这种材料是三维结构, 碳的 sp2 程度高达 98%, 少于

5 个原子层. 我们在投稿过程中一直采 用 '

介孔石墨烯'

的名称, 最后出版时改用少层 碳.原因在于, 有一人提出石墨烯是二维的平面 型结构, 并建议也可叫作 '

高度石墨化的三维微 孔少层碳材料'

.大家从不同角度会得出不同的 结论, 然而实质是同一个. 介孔石墨烯是石墨烯广义家族中的一种新结 构, 具有优异的三维微观导电性能, 经氮掺杂后具 有优异的电化学储能特性. 石墨烯电池疑炒作 记者在采访复旦大学高分子科学系教授卢红斌、 哈尔滨工业大学化工学院应用化学系教授袁国辉等 人时发现, 他们都不同意一些商家和媒体将石墨烯材 料应用在电池中就将其称为 石墨烯电池 . 在电极材料中添加石墨烯后就将电池称为 '

石墨烯电池'

显然不妥, 类似于之前在商业上将纳 米颗粒添加到塑料中后制成的洗衣机称为 '

纳米洗 衣机'

, 显然带有炒作意味. 卢红斌说. 传统电池的命名一般是遵循 正极―负极活性 材料 的规则. 袁国辉指出: 锂离子电池充放电时, 成流反应是锂离子在正、 负极材料中的嵌入和脱出 的贡献.电极中添加石墨烯材料时, 石墨烯的主要 作用是提高电极的导电性, 尽管可以提高电池的性 能, 却不是锂离子电池正负极的活性材料. 因此, 他们认为, 应该称之为 锂离子电池 , 或 最多称之为 石墨烯改性的锂离子电池 . '

石墨烯电池'

应该是通过添加石墨烯能够显 著改善锂电池的充电速度、 循环稳定性、 使用寿命、 甚至能量密度的高性能电池, 最好有明确的技术参 数作为参考. 如果仅通过采用石墨烯名称来提升产 品的知名度或关注度, 以此提高销量, 可能会产生 误导. 卢红斌指出. 虽然 石墨烯电池 这一称呼颇有些 自摆乌 龙 ,但是业内专家却看好石墨烯材料在电池上的 应用, 尤其是在电极上发挥所长. 目前, 业内采用的富锂正极材料通常导电性不 佳, 对电极而言极为不利. 为提高正极电导率, 通常 会在正极颗粒表面沉积导电层, 如包碳处理, 并通 过添加导电添加剂来改善正极电导率. 电极导电性 对于电池的充电速度、 循环稳定性和使用寿命都有 着决定性的影响, 不佳的导电性还会增大电池发热 量, 加速电池性能恶化. 因此, 有相当多的工作致力于通过在正极材料 中添加石墨烯来提高电极中的电荷传输效率和传 热效率. 石墨烯是一种具有单个碳原子厚度的二维 碳膜, 其中碳原子之间存在共轭结构, 电荷在其中 可以快速迁移.也正因如此, 石墨烯也为发展其他 新型电极材料提供了可能. 短期商用现实吗 涉及到石墨烯与电池被 联姻 并商用, 大家最 关注的是技术、 成本等问题是否已经解决. 在2015北京测试服务业发展高峰论坛间隙, 一位 从事新材料检验检测的人士告诉 《中国科学报》 记者, 目前国际、 国内都没有具体关于 石墨烯电池 的参数 标准, 而且他所了解到的信息是前期研发成本投入巨 大, 仅用在手机电池等产品上的 性价比 待评估. 卢红斌也提到了 性价比 的问题.他认为, 石墨 烯改进的电池包括锂离子电池短期内商业化应用的 可能性还是很大, 关键在于提高性价比.现有的电池 技术亟待解决充电速度、 续航里程、 稳定性和循环寿 命等问题, 石墨烯的独特性能可望提供新的解决方案 和路径. 袁国辉则质疑, 石墨烯技术应用在消费类电子 产品用锂离子电池上 意义不大 , 因为它在提升小 型消费类电子产品电池性能和容量上效果有限, 而 且快充模式本身会影响电池寿命.相反, 他更看好 石墨烯材料和技术在动力型锂离子电池上的应用, 比如新能源车, 能够带来显著的变化. 记者了解到, 石墨烯技术在电池上进行商用还 有两大关键技术突破点: 一是优化石墨烯结构以及 石墨烯使用方法, 使得现有锂电池的性能获得一定 程度的改善;