石墨和石墨烯在石墨烯锂离子电池池中的区别

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石墨烯概念股票有哪些?2014最新石墨烯概念股票汇总一览
  石墨烯概念有哪些?2014最新石墨烯概念股票汇总一览
  石墨烯概念股炒作契机与石墨烯概念股汇总
  石墨其实并不陌生,铅笔笔芯就是由石墨和黏土混合而成的。石墨和煤的最大区别是挥发性高低不同,湖南郴州石墨矿一度被当做煤出售,而且目前的石墨矿大多被私人占有,大多以小作坊为主,生产的大多为石墨球、石墨棒的粗产品。正因为此,工信部实施准入管理,才使得行业处于新的竞争格局下。那么,石墨烯又是什么?其实也不神秘,当用铅笔在纸上轻轻划过时,划痕中就可能会有石墨烯。用专业点的话说,厚度只有一个碳原子的单层石墨,就是石墨烯。
  石墨烯出现在实验室中大概在2004年,当时,英国的两位科学家从石墨中剥离出石墨片,然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,就能把石墨片一分为二,不断地重复,最后,他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片,这就是石墨烯。
  石墨烯是已知材料中最薄的一种,却是世界上已知的最硬的材料,美国机械工程专家杰弗雷?基萨教授形象地解释了石墨烯的强度:如果将一张和食品保鲜膜一样薄的石墨烯薄片覆盖在一只杯子上,然后试图用小木棍戳穿它,那么需要一头大象站在木棍上,才能戳穿它。
  千万别以为制造石墨烯非常容易,前述英国科学家前后持续了一年多的时间,制造出的石墨烯也只有几平方微米,要用高倍显微镜才能观测。而且难度可以从其价格上得以验证,直到2008年4月,每平方厘米石墨烯价格依然高达令人瞠目的1亿。
  如何制造大尺寸单晶石墨烯,这是石墨烯行业面临的最大困难,也是行业发展的前提,虽然目前制备高质量石墨烯的方法主要有胶带剥离法、碳化硅或金属表面外延生长法和化学气相沉积法(CVD),但远达不到工业应用层面。前两种方法效率低,不适于大量制备,而迄今由CVD法制备的石墨烯一般是由纳米级到微米级尺寸的石墨烯晶畴拼接而成的多晶材料。
  石墨烯不仅是当前已知所有材料中最薄的一种,还非常牢固坚硬;作为单质,它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。可应用于制造光子传感器、基因电子测序、隧穿势垒材料等,还可以代替硅生产超级计算机等等,石墨烯的应用空间广阔。但缺点就是成本昂贵,从2004年问世至今,一直未能实现产业化。石墨烯未来在触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航天、军工、复合材料、生物医药等领域都有用武之地。
  炒作契机:石墨烯价格变化、石墨烯生产技术提升、石墨烯消息、石墨烯应用扩大
  联动概念:概念股、碳纳米管概念、动力电池概念股
  活跃龙头:金路集团、中国宝安、力合股份、华丽家族
  石墨烯概念股相关上市公司汇总:
  深市:金路集团(000510)中国宝安(000009)烯碳新材 (000511)力合股份(000532)锦富新材(300128)
  沪市:华丽家族(600503)悦达投资(600805)上海新梅(600732)
  金路集团(000510)石墨烯/制备技术
  公司与中国科学院金属研究所签订了《技术开发合同》,双方同意在石墨烯研发及产业化方面展开平等互利的合作。石墨烯制备技术已作价出资入股,后续合作主要基于石墨烯材料及其应用技术与产业化技术的研究,后续合作项目所需石墨烯可从新公司购入,不需重新投资制备石墨烯。除石墨烯制备技术外,公司与金属所合作的石墨烯项目目前尚处于实验室研发阶段。德阳烯碳高科公司注册资本10000万元,其中金路集团与中科院金属研究所以共同拥有的&石墨烯大量制备技术&各出资2000万元,各占注册资本的20%,其余各方以现金出资。新公司拟实施年产300吨石墨烯项目,项目分三期实施,每期建设年产100吨石墨烯产业化项目。2013年至2015年,实施第一期工程,建设年产100吨的生产装置及配套设施;三至五年时间,实施第二、三期工程,形成年产石墨烯300吨的生产能力。
  中国宝安(000009)石墨烯/制备技术
  公司通过宝安控股间接持有深圳贝特瑞材料公司51.91%股权,子公司贝特瑞公司在原有石墨技术的基础上,开始了石墨烯的研发和产业化攻关,获得了多项石墨烯制备专利。锂离子电池用石墨烯导电剂处于测试认证阶段,石墨烯导电剂用于改善极片导电性获得初步评价认可;石墨烯纳米导电液、高分子-石墨烯复合材料、超级电容器用石墨烯材料等开发正在快速推进之中。
  中泰化学(002092)石墨烯/制备技术
  子公司厦门凯纳研发工作进展情况。厦门凯纳已向国家知识产权局递交的《尺寸可控的石墨烯微片的制备方法》、《具有高分散性的石墨烯/炭黑热塑性树脂母料及其制备方法》2项发明专利申请已受理。(2013年8月,股东大会同意公司以1412.78万元收购厦门凯纳35%股权。厦门凯纳是国内首批从事石墨烯、石墨烯微片生产研发的新兴专业化高科技企业。
  烯碳新材 (000511)
  公司本次募投项目烯碳新材料研究院的主要研究方向是烯碳新材料研究:活碳、汽车动力电池所需锂离子电池负极材料、碳导热材料、高性能、石墨烯、纳米碳材料。公司与清华大学核能与新能源研究院签署了关于新能源用烯碳新材料研发的合作协议。合作内容主要包括介孔活性碳的改性以及其应用定性研究;石墨烯纸的制备工艺和应用研究;高纯石墨的低成本制备工艺及其在电池、电解工业电极的应用研究。
  力合股份(000532)
  间接参股(1.679%)的常州二维碳素主要从事石墨烯透明导电薄膜材料的研发与生产。该公司经营范围包括应用于触摸屏、太阳能电池、柔性电子、OLED等领域透明电极的石墨烯薄膜材料的研发、技术服务、技术咨询;电子产品销售。间接参股的第六元素公司石墨烯生产处于中试阶段,尚没有形成规模化生产能力。
  锦富新材(300128)石墨烯制备技术
  2013年8月,公司以800万元分两期增资苏州格瑞丰,增资后占25%。苏州格瑞丰主要从事石墨烯制备及应用研究,拥有8项专利;目前尚未实现石墨烯规模化制备及应用。其创业团队有多年石墨烯等碳材料的研发经验,产品品质与性能处于国内外较高水平,市场拓展方面已经有了较好的布局,预期具有较好的投资收益。其石墨烯下游应用项目实施,公司拥有优先投资权。   南方财富网微信号:southmoney
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48小时排行石墨烯,尤其是石墨烯电池的未来前景如何?
都说石墨烯是下一代发展的核心,现在主要的问题是石墨烯生产成本偏高,那么我请问几个问题。提问可能不够专业,还麻烦自行理解一下首先,先不考虑石墨烯原料的价格,将石墨烯从原料加工到成品这个步骤的成本跟传统的几个产业比起来如何?尤其是石墨烯电池,假设石墨烯原料的价格足够低(跟传统电池的原料差不多的话),那么成品上价格有没有优势?其次,石墨烯产品与传统设备的兼容性如何?还是电池为主,原本用锂电池的产品可否直接使用石墨烯电池?比如石墨烯电池大规模上市了,可否直接买石墨烯电池换掉现在的锂电池?
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谢不邀。唉。唉。唉。石墨烯这个泡泡吹的太大了。我是个搞电池的,试着来回答一下楼主的问题吧。先上结论:石墨烯在别的方向用我不敢下结论,在电池领域,尤其是锂电池方向用,做“石墨烯电池”,基本就属于扯蛋(在这里,不包括超级电容器和锂硫等新一点的电池,它们可能要乐观一些)。首先我想问一下,啥叫石墨烯电池?其实到现在也没什么严格的定义吧?不像锂离子,起码你维基百度一下都有。这玩意,说白了,就是在传统电池里面加点石墨烯进去,OK,好点的,把一个电极的材料全换成石墨烯(不过一克上千的价格,最后做成电池贵的一比,你会买么)。说来说去,99.99%的石墨烯电池几乎都是在传统的锂离子等电池里面添点石墨烯,然后就办了。所以,基本就不存在什么石墨烯电池,只存在“掺/用了石墨烯的锂离子电池/铅酸电池等”。当然了,少数科研中也有少数的真﹒全石墨烯型电池/电容器,不过对于石墨烯表面氧化状态等等的要求实在是太高了,更不用说全石墨烯的那高的吓人的成本。你们天天嫌电池贵,这玩意真上了,你们会用么?不过考虑到此,全石墨烯电池的链接也可以祭出一篇,有兴趣的可以自己研究:所以说来说去,我们讨论的仍然是石墨烯用在锂离子电池中有没有前途这样的一个问题。1、首先还是说说成本吧,虽然楼主也说先不考虑成本。在锂电池中应用,石墨烯主要起到的作用,一是导电剂,二是可能做电极嵌锂材料。其实,这两点,都是在和传统的导电碳/石墨竞争。a、那么问题来了,你知道这俩玩意多便宜么?都是论吨卖的,论克卖的石墨烯哪天能降到这个价?现在锂电池用的各种材料,都是一吨几万十万左右的东西,而且天天承受着要求降价的压力,用石墨烯完全不现实。b、就是石墨烯石墨烯比表面积这么大,分散什么的问题一大堆,电池厂调工艺还不累死,谁愿意上这个技术?石墨烯表面特性受化学状态影响巨大,批次稳定性,循环寿命等等都有很多问题,怎么满足锂电池生产的一堆细致的要求?c、 哪怕解决了以上问题,石墨烯做负极,理论上最多是石墨负极两倍的容量,首次效率低的吓人,性能受表面状态影响极大,你给我一个不用硅用它的理由,硅的理论容量近石墨的10倍,石墨烯就是成本低了也玩不过人家。。。(硅负极这两年各大电池厂已经上开了,松下的4AH18650就已经开始了使用),大家要是搜到了哪个大电池厂(注意:大)用石墨烯做锂电池的具体信息,告诉我一声。d、做导电剂的话,如果分散不好,白扯。而且碳家族物美价廉的材料多的很,为什么非要用死贵的石墨烯呢。而且还听说石墨烯一张大纸的这种状态,会把锂离子扩散通道给堵死,这不是我说的,是宁波所的负责这块的人说的。2、所以,基本也不存在什么石墨烯电池与传统设备的兼容性的问题,因为本来就是掺了点石墨烯的锂离子/铅酸电池,也不存在替代问题,因为这个技术压根就不靠谱。说点认真的,你可以搜搜三星,松下,LG等企业的美国专利,里面石墨烯的专利是很多,不过大部分都布局在了柔性器件半导体显示屏等方面,电池只占少数。点开仔细看看,大多专利里石墨烯只出现个三四次,你知道什么意思吗?就是只说某个东西可以加点这玩意进去,仅仅是提到,提到而已。松下的这方面的专利就更少的可怜了。电池,松下就是一个标杆,人家的专利里,这方面的内容不能说没有,但是不多,有兴趣的可以搜搜美国专利局网站什么的。我相信松下18650电池的容量3.2-3.5-3.7-4.0Ah这样一点点涨,不能相信这种动不动100%以上的“突破”。谁在踏实做工作,人在做,天在看。大家可能天天看到XX把电池在半分钟内充满的新闻。我想说的是,在实验室做出一个快充的小电池很容易,但是要让它走出实验室,工业化,中间需要解决的问题多了,可能十几个人几十人人忙一年,就是在调一个,注意,仅是一个参数或性能,而如果能成功了就阿弥陀佛了,失败的还有好多呢。再说到快充,对于汽车这样的东西来说,TESLA的半小时快充已经很极限,别再追求大电流,不安全。再说,汽车几千节电池和手机一节电池的快充根本不是一个量级的事情,无法放在一起讨论。另外,西班牙Graphenano和Cordoba合作的那个的石墨烯电池呢?“1)储电量是目前市场最好产品的三倍。一个锂电池(以最先进的为准)的比能量数值为180wh/kg,而一个石墨烯电池的比能量则超过600wh/kg。2)用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。3)使用寿命长。其使用寿命是传统氢化电池的四倍,是锂电池的两倍。4)重量轻。石墨烯的特性使得电池的重量可以减少为传统电池的一半,这样可以提高装载该电池的机器的效率。 5)成本低。生产这种电池的公司表示,它的成本将比锂电池低77%。”这么说吧,这电池要是真这么好,为毛MODEL S不用?为毛日产LEAF不用?为毛BYD秦唐不用?为毛PRIUS不用?为毛VOLT不用?宣称没用啊,我还可以宣称我娶了高圆圆,是世界首富呢,问题是你们信吗。。。。这条信息没什么用,电池性能提高太多的新闻大都不可信,我想反驳都不知道从哪开始,因为槽点满满。至于他们和德国汽车企业合作嘛。。。反正你是搜不出什么有意义的信息的。考虑到一般汽车企业对于新技术可靠性的严格的要求以及相对保守的态度,我认为这个信息基本不可信,最多也就是给人家送了个样而已。结语:对于很多事情,大多数人宁要虚假的希望,也不要残酷的真相。我从不拒绝想像力,这也是推动人类社会前进的重要动力,但是你不能指望这个东西万能,套进来就能推动一个行业的发展,要不然你用互X网思维给我做个电池试试?电池技术发展的确比较缓慢,这需要我们大家一起踏实把事情做好,而不是天天指着满天飞的噱头来解决生活中的问题。看看日本做电池的那种匠人精神,这永远是值得我们学习的。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------PS:本人仅仅表达了对于石墨烯电池的观点,并没有评价石墨烯在其它领域中的应用前景。其实我认为在新型柔性电池、器件、显示、催化剂方面,石墨烯可能是有前景的。但是电池方面嘛,不看好。嗯。
干货之前,先摆立场:这个东西离实业化差的远得多的多的多的多!我从电化学和材料学观点出发给大家说明一些问题:1.起点:英国曼彻斯特大学物理学家安德烈o海姆(Andre Geim)和康斯坦丁o诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)二人因为 在“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。2.G点:西班牙Graphenano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,其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,而其充电时间不到8分钟。Graphenano公司相关负责人称,虽然此电池具有各种优良的性能,但其成本并不高,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。 3.它的定义:完全摘自维基百科:石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,几乎完全透明,只吸收2.3%的光;导热系數高達5300 W/moK,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm2/Vos,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-8 Ωom,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。这所有的光环似乎都在告诉人们,石墨烯是一种多么神奇的材料啊!然而,很关键的一点是:国际上对石墨烯(Graphene)的定义是1-2层的nanosheet才能称之为是Graphene,并且只有没有任何缺陷的石墨烯才具备这些完美特性!!4.石墨烯的主要合成方案:A.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寸很小,该方法显然并不具备工业化生产的可能性。B.化学气相沉积法(CVD):化学气相沉积法主要用于制备石墨烯薄膜,高温下甲烷等气体在金属衬底(Cu箔)表面催化裂解沉积然后形成石墨烯。CVD法的优点在于可以生长大面积、高质量、均匀性好的石墨烯薄膜,但缺点是成本高工艺复杂存在转移的难题,而且生长出来的一般都是多晶。C.氧化-还原法:氧化-还原法是指将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨(GO),经过超声分散制备成氧化石墨烯,然后加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团后得到石墨烯。氧化-还原法制备成本较低容易实现,成为生产石墨烯的最主流方法。但是该方法所产生的废液对环境污染比较严重,所制备的石墨烯一般都是多层石墨烯或者石墨微晶而非严格意义上的石墨烯,并且产品存在缺陷而导致石墨烯部分电学和力学性能损失。D.溶剂剥离法:溶剂剥离法的原理是将少量的石墨分散于溶剂中形成低浓度的分散液,利用超声波的作用破坏石墨层间的范德华力,溶剂插入石墨层间,进行层层剥离而制备出石墨烯。此方法不会像氧化-还原法那样破坏石墨烯的结构,可以制备高质量的石墨烯。缺点是成本较高并且产率很低,工业化生产比较困难。当然,石墨烯的制备方法还有溶剂热法、高温还原、光照还原、外延晶体生长法、微波法、电弧法、电化学法等,这些方法都不及上述四种方法普遍。4.不要混淆(请认真看一下)还原氧化石墨烯,即RGO。一般来说,氧化石墨烯是由石墨经强酸氧化,然后再经过化学还原或者热冲击还原得到。目前市场上所谓的“石墨烯”绝大多数都是通过氧化-还原法生产的氧化石墨烯,石墨片层数目不等,表面存在大量的缺陷和官能团,无论是导电性、导热性还是机械性都跟获得诺贝尔奖的石墨烯是两回事。严格意义上而言,它们并不能称为 “石墨烯”。5.石墨烯电池(总算来了)A.更正说法事实上,国际锂电学术界和产业界并没有“石墨烯电池”这个提法。维基百科里也没有发现“graphene battery”或者“graphene Li-ion battery”这两个词条的解释。根据美国Graphene-info这个比较权威的石墨烯网站的介绍,“石墨烯电池”的定义是在电极材料中添加了石墨烯材料的电池。这个解释显然是误导。根据经典的电化学命名法,一般智能手机使用的锂离子电池应该命名为“钴酸锂-石墨电池”。之所以称为“锂离子电池”,是因为SONY在1991年将锂离子电池投放市场的时候,考虑到经典命名法太过复杂一般人记不住,并且充放电过程是通过锂离子的迁移来实现的,体系中并不含金属锂,因此就称为“Lithium ion battery”。最终“锂离子电池”这个名称被全世界广泛接受,这也体现了SONY在锂电领域的特殊贡献。目前,几乎所有的商品锂离子电池都采用石墨类负极材料,在负极性能相似的情况下,锂离子电池的性能很大程度上取决于正极材料,所以现在锂离子电池也有按照正极来称呼的习惯。比如,磷酸铁锂电池(BYD所谓的“铁电池”不在笔者讨论范畴)、钴酸锂电池、锰酸锂电池、三元电池等,都是针对正极而言的。那么以后如果负极用硅材料会不会叫做硅电池?也许可能吧。但不管怎么样,谁起主要作用就用谁命名。B.实际可能应用领域o
负极:1)石墨烯单独用于负极材料;2)与其它新型负极材料,比如硅基和锡基材料以及过渡金属化合物形成复合材料;3)负极导电添加剂。o
正极:主要是用作导电剂添加到磷酸铁锂正极中,改善倍率和低温性能。也有添加到磷酸锰锂和磷酸钒锂提高循环性能的研究。o
石墨烯功能涂层铝箔:其实际性能跟普通碳涂覆铝箔(A123联合汉高开发)并无多少提高,反倒是成本和工艺复杂程度增加不少,该技术商业化的可能性很低。C.前景分析:从上面的分析我们可以很清楚地看到,石墨烯在锂离子电池里面可能发挥作用的领域只有两个:直接用于负极材料和用于导电添加剂。我们先讨论下石墨烯单独用做锂电负极材料的可能性。纯石墨烯的充放电曲线跟高比表面积硬碳和活性炭材料非常相似,都具有首次循环库仑效率极低、充放电平台过高、电位滞后严重以及循环稳定性较差的缺点,这些问题其实都是高比表面无序碳材料的基本电化学特征。石墨烯的振实和压实密度都非常低,成本极其昂贵,根本不存在取代石墨类材料直接用作锂离子电池负极的可能性。既然单独使用石墨烯作为负极不可行,那么石墨烯复合负极材料呢?石墨烯与其它新型负极材料,比如硅基和锡基材料以及过渡金属化合物形成复合材料,是当前“纳米锂电”最热门的研究领域,在过去数年发表了上千篇paper。复合的原理,一方面是利用石墨烯片层柔韧性来缓冲这些高容量电极材料在循环过程中的体积膨胀,另一方面石墨烯优异的导电性能可以改善材料颗粒间的电接触降低极化,这些因素都可以改善复合材料的电化学性能。但是,并不是说仅仅只有石墨烯才能达到改善效果,实践经验表明,综合运用常规的碳材料复合技术和工艺,同样能够取得类似甚至更好的电化学性能。比如Si/C复合负极材料,相比于普通的干法复合工艺,复合石墨烯并没有明显改善材料的电化学性能,反而由于石墨烯的分散性以及相容性问题而增加了工艺的复杂性而影响到批次稳定性。如果综合考量材料成本、生产工艺、加工性和电化学性能,个人认为,石墨烯或者石墨烯复合材料实际用于锂电负极的可能性很小产业化前景渺茫。再来说说石墨烯用于导电剂的可能性,现在锂电常用的导电剂有导电炭黑、乙炔黑、科琴黑,Super P等,现在也有电池厂家在动力电池上开始使用碳纤维(VGCF)和碳纳米管(CNT)作为导电剂。石墨烯用作导电剂的原理是其二维高比表面积的特殊结构所带来的优异的电子传输能力。从目前积累的测试数据来看,VGCF、CNT以及石墨烯在倍率性能方面都比Super P都有一定提高,但这三者之间在电化学性能提升程度上的差异很小,石墨烯并未显示出明显的优势。那么,添加石墨烯有可能让电极材料性能爆发吗?答案是否定的。以iPhone手机电池为例,其电池容量的提升主要是由于LCO工作电压提升的结果,将上限充电电压从4.2V提升到目前i-Phone 6上的4.35V,使得LCO的容量从145 mAh/g逐步提高到160-170mAh/g (高压LCO必须经过体相掺杂和表面包覆等改性措施),这些提高都跟石墨烯无关。也就是说,如果你用了截止电压4.35V容量170mAh/g的高压钴酸锂,你加多少石墨烯都不可能把钴酸锂的容量提高到180mAh/g,更别说动不动就提高几倍容量的所谓“石墨烯电池”了。添加石墨烯有可能提高电池循环寿命吗?这也是不可能的。石墨烯的比表面积比CNT更大,添加在负极只能形成更多的SEI而消耗锂离子,所以CNT和石墨烯一般只能添加在正极用来改善倍率和低温性能。但是,石墨烯表面丰富的官能团就是石墨烯表面的小伤口,添加过多不仅会降低电池能量密度,而且会增加电解液吸液量,另外一方面还会增加与电解液的副反应而影响循环性,甚至有可能带来安全性问题。那么成本方面呢?目前石墨烯的生产成本极其昂贵,而市场上所谓的廉价“石墨烯”产品基本上都是氧化石墨烯。即便是氧化石墨烯成本也高于CNT,而CNT的成本又比VGCF高。而且在分散性和加工性方面,VGCF比CNT和石墨烯更容易操作,这正是为什么昭和电工的VGCF正逐渐打入动力电池市场的主要原因。可见石墨烯在用作导电添加剂方面,目前跟CNT和VGCF在性价比方面并没有优势可言。6.似曾相识国内石墨烯的火热形势,应该会很容易让很多了解这个行业的人联想到了十几年前的碳纳米管(CNT)。如果对比石墨烯和CNT,我们就会发现这两者有着惊人的相似之处,都具有很多几乎完全一样的“奇特的性能”,当年CNT的这些“神奇的性能”现在是完全套用在了石墨烯身上。CNT是在上世纪末开始在国际上火热起来的,年之间达到高潮。CNT据说功能非常之多,在锂电领域也有很多“独特性能”。但是二十多年过去了,至今也没看到CNT的这些“奇特的性能”在什么领域有实实在在的规模化应用。在锂电方面,CNT也仅仅是用作正极导电剂这两年在LFP动力电池里面开始了小规模的试用(性价比仍不及VGCF),而LFP动力电池已经注定不可能成为电动汽车主流技术路线。相比于CNT,石墨烯在电化学性能方面与之非常相似并无任何特殊之处,反倒是生产成本更高,生产过程对环境污染更加严重,实际操作和加工性能更加困难。根据很多从事多年的锂电研发和生产经验的资深工作者所述,他们并不认为石墨烯会在锂离子电池领域有多少实际应用价值,之前或者当前所谓的“石墨烯电池”纯属炒作。对比CNT和石墨烯,要说的是“历史总是何其相似”!7.可能的应用前景石墨烯在锂离子电池上的应用前景微乎其微的。相比于锂离子电池,石墨烯在超级电容器尤其是微型超级电容器方面的应用前景似乎稍微靠谱一点点,但是我们仍然要对一些学术界的炒作保持警惕。其实,看了很多这些所谓的“学术突破”, 你会发现很多教授在其paper里有意无意地在混淆了一些基本概念。目前商品化的活性炭超级电容器能量密度一般在7-8 Wh/kg,这是指的是包含所有部件的整个超级电容器的器件能量密度。而教授们提到的突破一般是指材料的能量密度,所以实际中的石墨烯超电远没有论文中提到的那么好。相对而言,微型超级电容器的成本要求并没有普通电容器那么严格,以石墨烯复合材料作为电化学活性材料,并选择合适的离子液体电解液,有可能实现制备兼具传统电容器和锂离子电池双重优势的储能器件,在微机电系统(MEMS)这样的小众领域可能(仅仅只是可能)会有一定的应用价值。
图片来自大连物化所图片来自大连物化所8.毁坑有必要分析一下之前两个有关“石墨烯电池”的新闻,看看到底有没有真货。第一则:2014年据Tesla创始人兼首席执行官Elon Musk表示,特斯拉准备将Model S、即将面世的Model X跨界车以及平价电动车型Model 3的性能再度升级。“我们汽车的续航里程将有可能突破500英里。实际上,我们的开发进度非常快,但是汽车价格可能会随之提升。不久的将来,特斯拉电动车的续驶里程有望再度提升”。他在接受英国汽车周刊《Auto Express》的采访时说道。然而,Musk并没有透露这个计划的细节,但是根据众多媒体的报道,用石墨烯制造的“超级电池”有可能是特斯拉实现该计划的关键。如果认真查找几个国外相关报道,但是无一例外地都说消息源自中国媒体报道。事实很明显,Musk压根没有说过用石墨烯或者石墨烯电池,中国的媒体人杜撰了特斯拉使用“石墨烯电池”作为下一代电动汽车电池的新闻报道。第二则:“西班牙人宣称,一个锂电池(以最先进的为准)的比能量数值为180 Wh/kg, 而一个石墨烯电池的比能量则超过600 Wh/kg。也就是说,它的储电量是目前市场上最好的产品的三倍。这种电池的寿命也很长,它的使用寿命是传统镍氢电池的四倍,是锂离子电池的两倍。用它来提供电力的电动车最多能行驶1000千米。而将它充满电只需要不到八分钟的时间。”但是,目前没有人能够真正见识到这个公司的产品,即使相关基本参数比如充放电曲线、中值电压等也无法查找到。其实,这样的电池性能是不可能达到的,如果该电池仍然采用普通锂离子电池的嵌入式反应原理的话。如果说,这是一种用了石墨烯的二次空气电池的话,那么它显然也不能被称作 “石墨烯电池”。至于这个西班牙石墨烯电池到底是真是假,那就是仁者见仁智者见智了。当然了,各位不妨可以试一试看看:以上参考:高工锂电
石墨烯生产成本已经接近膨胀石墨了,所以价格不是问题,重点是可用性。所有做材料而不是以发表论文,而是以取代现有指针产品为前提。首先,我们会进行市场调研了解消费者可接受的价格,做成开发产品的规格书﹔第二,做出试样并经工厂客户测试可行,依经济规模计算生产成本。如果产品可以问世了,除了表示可以取代现有产品直接使用以外,下一个阶段才是创新与突破现有技术。这点你不必担心,企业要接地气,没有几家能像 apple可以创造业界标准,只能先让客户接受它再说。
这个问题真是不好回答,首先,看行业发展是否必要。现在智能移动产品的屏幕、主板、运算速度都在更新,唯独电池技术更新较为缓慢,移动产品最大的问题也在于续航。首先我们要理解的就是,是否会存在有一天,电池技术真的成为制约移动产品发展的主要因素,目前看来还没到这一天,但是这一天肯定会到来。所以我们需要一种超大容量的电池,而且这种电池是可以快速充放电的。这些都是石墨烯电池优于传统锂电池的地方。但石墨烯电池要想真取代传统电池,光有快速充放电这个优点还不可以,制程复杂性、良率、成本等也是很大的问题。这也是为什么大家都知道石墨烯是好东西,可是做了这么多年依然没有大规模量产的原因。石墨烯的原材料很便宜,就是石墨,但是从石墨到石墨烯,从石墨到完美晶格的石墨烯还是比较难的,短时间内还是无法与传统锂电池的成本抗衡。第二,希望楼主考虑一下,锂电池技术也是在不断发展的,如果有一天锂电池具备了可以快速充放电等特点,也许石墨烯电池就真的发展不起来了。第三,石墨烯电池的另一个特点是柔性,可以与柔性设备组合来实现整机的柔性,但柔性的电子设备何时到来,到底有没有到来的必要,这都是值得考虑和等待的。。第四,现阶段的锂电池虽然不可以做柔性,但薄膜锂电池是可以柔性的,已经有人做出来了,可以给楼主篇论文看一看,这也是我最近在学习的东西。如果锂电池也能做成柔性的话,相信石墨烯电池的柔性优点在锂电池身上就 彻底没有竞争力了。现在在赶一个报告,洋洋散散写了以上的话,没有什么逻辑性,希望楼主可以理解
大致看了下上面很多前辈的写的,大都觉得石墨烯是万精油,研究已经到了瓶颈,其实我个人觉得石墨烯这一二维碳纳米材料于2005年被发现,2010年获得诺贝尔奖,其中从发现到获奖时间间隔之短其实或多或少因为它由于卓越的力学和电学等性能掀起了一场新材料的革命,现如今石墨烯这种纳米材料被应用于很多领域,例如早期的聚合物材料树脂泡沫板材,现如今的水泥混凝土材料等,但仔细看石墨烯在每个领域的应用并不像很多人所说的已经到了极致,其实我个人反倒觉得当今的石墨烯材料仍需科研工作者在纳米层次下的表征研究进而更好地揭开它可能还有不为人们所知的面纱。我相信石墨烯的前景,也相信石墨烯推动新材料发展的革命才刚刚开始。
觉得石墨烯材料被过分关注了,现在各种项目和石墨烯扯上关系都能各种圈钱,只要加上石墨烯感觉项目就能高一个档次。石墨烯自从获诺奖以来,关于石墨烯的paper数量飞涨,前段时间听一大牛讲座,说现在发的关于石墨烯材料的paper大部分都是中国人在做。现在最担心的就是对石墨烯过度的关注会导致其他材料的研究没落,例如CNT,CNT材料的光芒完全被graphene掩盖。目前石墨烯作为电极材料最常规的应用是与电极材料如磷酸铁锂或三元材料复合以提高其性能。而且目前graphene价格还是相当的高,在工业应用上还是有非常大的限制,个人觉得石墨烯改性电极材料在工业应用上还是有很大一段路要走。最后,如楼上所说,石墨烯材料这个泡沫现在确实被吹得太大了。。。
特斯拉既然花几十亿美元建电池工厂来生产18650,至少说明近期电池不会有很大的革新。
如果你读过很多科学和技术新闻,可能对这个说法印象深刻——石墨烯对什么都有好处。石墨烯由仅有一个原子那么薄的碳构成,却实实在在地拥有最高级别的电子、光学、力学性能。
近日,中国石墨烯可再生技术获得重大突破,中国科学院上海微系统所信息功能材料国家重点实验室研究人员实现了石墨烯单晶在六角氮化硼表面的高取向快速增长,这一技术可以避免石墨烯在生产中因为物理转移而导致介面污染或破损缺陷,从而可以使石墨烯更好地在集成电路深层应用中有更好发挥。石墨烯是一种特殊的纳米级材料,最早由科学家在实验室里制得,由于其具有出色的电学性能,良好的热导率与卓越的力学性能,因为石墨烯被视作21世纪的“神奇材料”,并将在电子信息、航空航天、汽车与能源领域带来巨大革新。除了石墨烯再生技术获得重大突破外,近期我国石墨烯产业还有以下利好消息。近日,国内研究人员对外表示,有关石墨烯的超级锂电池研发顺利,有望在2015年实现量产。以石墨烯为原料的锂电池能量密度高达600wh/kg,是传统动力锂电池的5倍,石墨烯电池研发成功后,国内新能源汽车续航将大大提升,新能源汽车的推广难题也有望得到解决。2015年3月,我国研制的全球首批石墨烯量产手机影驰“SETTLER α(开拓者α)”在重庆问世。该批量产石墨烯手机搭载了全新的石墨烯触摸屏、锂电池与散热膜,与传统智能手机相比,具备更高的触摸灵敏度、更高电池续航与更好的散热性能。石墨烯手机量产,体现了我国石墨烯产业从原材料到组装再到智能手机的有机结合,是我国石墨烯产业化的一大进步。日,工信部对外表示随着石墨烯技术与应用的不断突破,我国将出台石墨烯专项行动计划,对石墨烯产业重点扶持,石墨烯产业化进程将加快。随着石墨烯材料受到国家认可,前瞻产业研究院提供的《“十二五”期间中国石墨烯行业深度市场调研与投资战略规划分析报告》预测,2015年石墨烯产业市场规模有望达到100亿元,未来5年到10年全球石墨烯产业化规模将超过1000亿元。受此利好影响,中国宝安、华丽家族与中超电缆等具备石墨烯概念的上市公司将从中受益。
等回答。。。。。。我记得前几年nature上有石墨烯的专题报道。大概内容就是石墨烯前景光明,但离真正被行业性应用还有几个重要的问题。
前景好,可是也得玩的起啊~
重庆有公司生产部分用石墨烯材质的手机和电池了,上市价格也没超过3000元的。就是新闻报道很少,不知道是不是造假的!
短时间内还是无法与传统锂电池的成本抗衡。
石墨烯这个泡泡吹的太大了
现在已经是到了"只要是电池性能突破的新闻都是假新闻"的程度,唉...我还是继续玩铅酸电池吧,真没的选啊.
我们实验室是做超电的牛组,也用了一堆石墨烯材料,但现在还没有能力让小灯泡发光
当初看过一点点石墨烯的资料,觉得它如果可以做柔性屏幕和太阳能电池的结合,就牛逼了,终归是想象啊
跟纳米材料这个概念一个德行
石墨烯,好!但是被中国人水了!石墨烯发展才多少年?锂电池一开始就直接能应用的?慢慢来嘛,有问题就解决,瞎逼逼没用! 付个最新新闻“超级电池”取得突破 可大大拓展电动汽车续航里程发表在《科学》(Science)期刊上的一篇研究论文显示,剑桥的这个团队攻克了这种技术中的部分实际问题——尤其是化学上的不稳定问题。在此之前,由于这种化学上的不稳定,锂空气电池会显示出性能迅速衰退的现象。锂空气电池的基本化学原理十分简单。这种电池通过锂和氧结合成过氧化锂实现放电,再通过施加电流逆转这一过程而完成充电。而如何可靠地令上述反应在许多周期内反复发生,则是该技术面临的挑战。剑桥的科学家对相关化学过程做了调整,以提高其可控性。比如,他们将过氧化锂转变为更易处理的氢氧化锂,还向系统中添加了碘化锂,并用石墨烯制作了渗透性极好的“蓬松”电极。所谓石墨烯,是12年前曼彻斯特大学(Manchester University)发现的一种碳的同素异形体。研究人员表示,剑桥实验室中展示的电池系统效率达90%,可充电2000次。不过他们表示,可能至少还需10年的工作,才能将该电池变为可用于汽车和电网蓄电的商业电池。电网蓄电装置用于存储太阳能和风能发电站间歇发出的电力,以便在需要的时候使用。
还用石墨电池,那就是墨迹;未来都不需要电池了!}

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