来源于: 中国化工信息网
在储能装置方面率先应用?
独有的特性让石墨烯被看做是神奇的材料,曼彻斯特大学副校长科林·拜利曾表示:“石墨烯有可能彻底改变数量庞大的各种应用,从智能手机和超高速宽带,到药物输送和计算机芯片。”
事实上,石墨烯在储能装置的表现也非常抓人眼球。在今年早些时候,美国加州大学洛杉矶分校的研究人员就开发出了一种以石墨烯为基础的微型超级电容器。外形虽然小巧,但充电速度却是普通电池的1000倍,将其“甩开N条街”。这意味着可以在数秒内为手机甚至汽车充电,同时也可以用来制造体积较小的器件。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所也曾在石墨烯产业化方面作出过努力。该所动力锂电池技术研究团队研究员刘兆平曾对媒体表示,磷酸铁锂正极材料是未来电动汽车动力电池的关键材料,但生产技术此前一直被美国和加拿大的专利所垄断。
早在2008年开始,刘兆平及其团队就开始了对石墨烯的研究,借助石墨烯和磷酸铁锂的融合,动力锂电池的性能得以提升,终于绕过了外国的专利壁垒。并在两个重要的应用方向发力,一是石墨烯复合电极材料,另一个方向是用石墨烯作为动力锂电池的导电添加剂。
然而,要想在上述这两个方向上获得真正应用,还需要攻克高质量、低成本、规模化制备的难关。
产业化有多远
对于石墨烯产业化的过程,业界普遍认为会相当漫长。
采访的相关人士也告诉记者,石墨烯的应用技术研究,主要还停留在实验室阶段,而要将实验室制备技术转化为产业链条的话,需要考虑生产成本、产品质量和价格都需要一个合理的范围。
但近年来,涉足石墨烯研究或是专利申请涉及石墨烯的公司如过江之鲫,而这些专利技术与产业化的距离确是相当遥远的。
碳纳米管曾在上世纪90年代红火过一阵,但市场反响却画不上等号。石墨烯是否也会如此呢?
勒克斯研究所资深评论家、《石墨烯能够成就下一个硅谷吗……或者只是另一个碳纳米管?》一文的第一作者罗斯·科扎斯基(Ross Kozarsky)就曾谈到,“我们已经看到,碳纳米管之类的纳米材料,有着很好的性能,却不能进入市场,为投资者带来回报。碳纳米管的教训是它存在着大量炒作,大公司和小创业公司投入了大量资金,却毫无效益”。
三星公司曾与索尼公司合作,投入大量资金,研发利用石墨烯制造高灵敏度的电子触摸屏。尽管去年年底,三星推出了相关柔性显示器的概念视频,但正式产品至今没有踪影。
怀疑,并未使各国放慢追逐石墨烯的脚步。目前,欧盟委员会已将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”,并设立专项研发计划,未来10年内拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所(NGI),力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。
“从石墨烯的相关研究成果来看,显然这种材料在多个领域都有着不错的应用前景,但这些成果从实验室变成实际的产品,还需要相当长的时间。”张家森说。