石墨烯用作锂电负极产业化前景渺茫
20150626作者:自从英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆A
dreGeim和康斯坦丁诺沃肖洛夫Ko
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Novoselov二人因为“二维石墨烯材料的开创性实验”共同获得2010年诺贝尔物理学奖之后,任何与石墨烯有关的新闻或者研究成果都受到了人们极大的关注。最近两年,石墨烯相关“产业”在国内也是如火如荼,与石墨烯有关的数十支概念股一再被爆炒。
国际上当然也没闲着,比如一则轰动性的新闻报道宣称:西班牙Graphe
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o公司一家工业规模生产石墨烯的公司同西班牙科尔瓦多大学合作研究出全球首个石墨烯聚合材料电池,储电量是目前市场最好产品的3倍,用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里,而充电时间不到8分钟。Graphe
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o公司相关负责人称,虽然此电池具有各种优良的性能,但成本并不高,该电池的成本将比一般锂离子电池低77,完全在消费者承受范围之内。这则消息在国内被很多媒体转载报道,在新能源汽车界和锂电界引起了很大反响。最近有不少朋友询问笔者:“会做石墨烯电池吗石墨烯电池前景如何什么时候量产”笔者相信,很多锂电界同仁也有类似的问题。并不是所有人都有电化学或者材料学背景,关注石墨烯电池也可能是出于不同目的,所以他们都不会问一个最基本的问题:什么是石墨烯电池在本文中,笔者希望能够揭开笼罩在石墨烯电池上面的神秘面纱,让大家真正了解石墨烯在电化学储能方面的应用价值,而不是被一些非专业的记者或者炒作者蒙蔽,即便真相也许并不是那么鼓舞人心。什么是石墨烯先来看看维基百科的定义:“石墨烯Graphe
e是一种由碳原子以sp2杂化轨道成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一碳原子厚度的二材料。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它缀跏峭耆该鞯模晃3的光导热系蹈哌_5300WmK,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000cm2Vs,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约108俜m,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。”
f最薄、最坚硬、最导热、最导电,这所有的光环都在告诉人们,石墨烯是一种多么神奇的材料啊但是笔者要提醒的是,国际上对Graphe
e的定义是12层的
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osheet才能称之为是Graphe
e,并且只有没有任何缺陷的石墨烯才具备这些完美特性,而实际生产的石墨烯多为多层且存在缺陷。石墨烯主要有如下几种生产方法:机械剥离法。当年Geim研究组就是利用3M的胶带手工制备出了石墨烯的,但是这种方法产率极低而且得到的石墨烯尺r