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動(dòng)力電池與石墨烯“擦出火花”

發(fā)布時(shí)間:2016年08月05日 10:02 來(lái)源:人民郵電報(bào)
  動(dòng)力電池,長(zhǎng)久以來(lái)被視作電動(dòng)汽車發(fā)展的瓶頸。續(xù)航里程永遠(yuǎn)都是廠家說(shuō)不出的痛。倘若電池技術(shù)突破了,續(xù)航里程達(dá)到燃油車的水平,充電時(shí)間縮短至不影響使用的情況下,世界汽車格局將發(fā)生翻天覆地的變化。

  在新能源汽車領(lǐng)域如火如荼的發(fā)展過(guò)程中,關(guān)于動(dòng)力電池技術(shù)提升的話題越來(lái)越受到關(guān)注。“超級(jí)電池”進(jìn)入了業(yè)界視野。所謂“超級(jí)電池”代表的是以石墨烯材料為主的新興材料的加入。電動(dòng)汽車領(lǐng)域一旦提及石墨烯材料作為動(dòng)力電池成分,就必然會(huì)引起一場(chǎng)軒然大波,關(guān)注度極高。一方面,石墨烯本身從發(fā)現(xiàn)到應(yīng)用一直處于較為神秘的階段。另一方面,動(dòng)力電池領(lǐng)域宣揚(yáng)石墨烯材料改善性能甚至產(chǎn)生質(zhì)變的話語(yǔ)頻頻出現(xiàn),是真是假有待商榷。

  石墨烯自2004年首次在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)以來(lái),戰(zhàn)功赫赫。其擁有優(yōu)異的屬性,自帶電、熱、光性能以及高強(qiáng)度特性使得其在多個(gè)領(lǐng)域受到了前所未有的關(guān)注。科學(xué)向來(lái)以諾獎(jiǎng)作為一個(gè)標(biāo)尺,而研究石墨烯領(lǐng)域的科學(xué)家也在2010年摘得諾貝爾獎(jiǎng),這無(wú)疑使石墨烯的光環(huán)更加耀眼。近年來(lái),石墨烯在電動(dòng)汽車領(lǐng)域頻頻現(xiàn)身,似乎中外都在研制,加緊從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用。僅中國(guó)就有數(shù)十家上市公司布局石墨烯動(dòng)力電池領(lǐng)域,然而真正拿得出可以大規(guī)模量產(chǎn)裝機(jī)產(chǎn)品的幾乎沒(méi)有。是什么讓石墨烯如此難以面世,還得從其本身說(shuō)起。

  “石墨烯是什么?”各界討論過(guò)以下四個(gè)觀點(diǎn):國(guó)際上現(xiàn)在普遍把石墨烯定義為由一個(gè)碳原子與周圍三個(gè)鄰近碳原子結(jié)合形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的碳原子單層。由1層石墨烯單獨(dú)構(gòu)成的二維材料稱之為單層石墨烯,由2層石墨烯以某種堆垛方式構(gòu)成的二維材料稱之為雙層石墨烯。3~10層則稱之為多層石墨烯。而石墨烯材料即由石墨烯作為結(jié)構(gòu)單元堆垛而成的、層數(shù)少于10層,可獨(dú)立存在或進(jìn)一步組裝而成的碳材料統(tǒng)稱。

  據(jù)了解,石墨烯材料的常見(jiàn)制備方法有很多,包括機(jī)械剝離法、化學(xué)氣象沉積法、氧化還原法、高溫裂解法、插層剝離法、液相剝離法等。它們都遵循開(kāi)展石墨烯材料制備和應(yīng)用過(guò)程中的綠色制造、智能制造、綜合利用以及健康安全等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與指南,促進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)綠色、可持續(xù)、規(guī)模化發(fā)展的原則。

  實(shí)際上,作為新興產(chǎn)業(yè),石墨烯產(chǎn)業(yè)應(yīng)該避免其他產(chǎn)業(yè)走過(guò)的彎路,如在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,營(yíng)造良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,避免虛假宣傳、神話宣傳等問(wèn)題,有待廠商和輿論正視,尤其在新能源汽車領(lǐng)域動(dòng)力電池技術(shù)相對(duì)穩(wěn)定的情況下,如何加快石墨烯材料在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的示范應(yīng)用才是應(yīng)當(dāng)關(guān)注的焦點(diǎn)。

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