世界首款石墨烯基锂离子电池产品竟遭质疑?
走出实验室,实现工业化生产,中间需要解决很多的问题。例如对于"充电8分钟,行驶1000公里"的描述。某不愿具名的国内新能源车企技术总监认为,即使有这样的电池出现,相信这几分钟的充电功率会大到目前没有任何电压设备、电缆线能够承受住如此电压。
因此,目前石墨烯在电池上的应用,主要是和硅结合在电池负极里面代替原来的石墨,这样可以多吸带电荷,提升电池的导电率,减少充放电的电阻,性能提升效果也就仅限如此。事实上,在新能源电池领域,石墨烯电池所谓的颠覆性理论从未得到业内人士的认可。尽管石墨烯可以做导电剂,促进锂电池快速充放,理论上能提高倍率性能,但若分散工艺不到位,混料不均,仍难以发挥效用。
根据目前的发展态势,刘冠伟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。但是在蓄电池方面,他并不看好。
即使有石墨烯超级电池出现,相信这几分钟的充电功率会大到目前没有任何电压设备、电缆线能够承受住如此电压
6、石墨烯太贵,即使制成电池,普通消费者也难以承受
刘冠伟说,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。"那么问题来了,你知道导电碳/石墨多便宜么?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。" 这主要是石墨烯太贵。一克上千的价格,这不是一般企业能够承受得了的。而数年前,石墨烯的价格曾高达每克5000元,远超黄金价格。另外,就是这样的电池造出来了,消费者也难以承受。
2016年4月,东旭光电收购上海碳源汇谷50.5%的股权,成为上海碳源汇谷的控股股东。公开资料显示,这是一家专注于石墨烯规模化制备、应用技术开发的企业,在单层氧化石墨烯以及石墨烯的制备、分离和纯化技术与工艺方面均取得了突破性进展,规模化可使石墨烯产品制备成本大幅降低。
不过即使是这样,石墨烯的价格依旧不低,"购买的价格主要看你是做什么用,如果只需少量购买,价格是600元/克,需要的规模大的话,可以降低到几十元。"8月7日下午,上海碳源汇谷一位姓魏的销售人员对记者表示。可几十元每克的价格依旧在市场缺乏竞争力。"烯王"作为东旭光电自身的产品,尽管石墨烯的原料供应成本可以更低一些,但也不会低到那里去,在采访中魏姓销售人员已经否认了他们真实成本只有几元的说法,"这样的说法根本就不是从我们这里流传出去的。"他说。这意味着用石墨烯作为电池材料的"烯王"未来必然要面临成本的考验。
上海交通大学微纳科学与技术研究院研究员、博士生导师魏良明表示,即便是做负极材料,现在业内更倾向于使用硅,因为一方面硅的理论容量并不比石墨烯低,另一方面是硅的价格相对石墨烯而言要低得多。
近年来,有一些企业宣称实现了量产,石墨烯价格甚至下降到每克3-5元,但据行业内人士的说法,现在宣称已经实现量产的石墨烯并非真正单层的石墨烯,而大多是晶格缺陷较高、多层堆叠的石墨微片产品,只能保持石墨烯部分特性。
7、市场上大量膨胀石墨、石墨微片鱼目混珠
而在我国之所以有众多的企业加入到生产石墨烯电池的大军中,其与主要是使用的是石墨烯粉体有很大的关系。目前在石墨烯产品的产业化生产方面,有两个重要的方向:一个是石墨烯膜,一个是石墨烯粉。石墨烯膜的工业化生产起点高、技术要求强,一般的企业难以涉足。但是对石墨烯粉而言,却有很大的操作空间。
因此,石墨烯粉体成为伪石墨稀概念和资本炒作的重灾区,除了严格意义上的石墨烯外,大量膨胀石墨、石墨微片在其中鱼目混珠。由于更薄且层数小于10个原子层的石墨微片具有石墨烯的某些特性,因此添加到电池中,会改善电池的一些性能,不明就里的人就会以为这是石墨烯在发挥作用了。
就是按照中国石墨烯产业技术创新战略联盟的标准,只有达到10个原子层以下的石墨粉体,才能被称为石墨烯粉体。然而,概念是一回事,实际是另一回事。企业向原有材料中添加石墨烯粉体,原子层数结构为5层还是10层,或者是更多层数的石墨微片,如果不是使用专业仪器,外人根本就不知道电池里面填的究竟是什么东西,企业添加的粉体到底是不是石墨烯无人知晓。
其次,粉体中含有5-10层石墨粉体的比例是90%还是只有10%?其中杂质含量又是多少?什么是合格产品?目前也连行业标准都没有,各企业只能凭良心生产。最后,在应用时,企业到底
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