石墨烯在鋰電池中的作用

石墨烯是自然界中最廣為人知的材料之一。由于其微觀結(jié)構(gòu)的各種奇異性質(zhì)，引起了國(guó)際上的廣泛關(guān)注，甚至獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。然而，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步不可能一蹴而就。石墨烯的第一個(gè)特性要應(yīng)用到人們的日常生活中，還有很長(zhǎng)的路要走。來(lái)自世界各地的許多科學(xué)家都參與了這個(gè)有希望的數(shù)據(jù)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，他們正在安靜、緊張、有序地開(kāi)展研究活動(dòng)。

 

然而，在開(kāi)發(fā)石墨烯方面，一些中國(guó)公司似乎已經(jīng)領(lǐng)先于世界其他國(guó)家進(jìn)入了工程階段。他們緊急成立了石墨烯產(chǎn)業(yè)實(shí)體，并游說(shuō)資本市場(chǎng)為其提供資金。我們不得不說(shuō)，這只是猜測(cè)。為此，中國(guó)工商界應(yīng)被評(píng)為全球最活躍的投機(jī)集團(tuán)。原因如下:

 

1. 夸大石墨烯對(duì)鋰電池的影響，利用媒介吸引資本市場(chǎng)投資。

 

我們都知道，電池的能量密度和壽命是兩個(gè)最重要的評(píng)價(jià)目標(biāo)，而鋰電池目前是二次電池中能量密度最高的。但是作為動(dòng)力電池的一項(xiàng)工程要求，它需要一個(gè)巨大的能量密度提升，這給了一些投機(jī)者開(kāi)發(fā)它的空間和一個(gè)好聽(tīng)的名字:石墨烯鋰電池。目前，精密鋰電池的制造主要采用石墨作為負(fù)極數(shù)據(jù)，而正極數(shù)據(jù)往往需要添加少量石墨來(lái)提高其電導(dǎo)率。但歸根結(jié)底，要提高電池的比能，主要依靠正極數(shù)據(jù)(如三元等)技術(shù)。鋰電池由正極數(shù)據(jù)、負(fù)極數(shù)據(jù)、收集液(銅箔、鋁箔)、隔膜、電解液和外殼組成。因?yàn)樘际沁@些成分中最輕的，它也為電池提供了最少的比能。我們可以假定負(fù)石墨的零分量的極限，其對(duì)正分量比的貢獻(xiàn)能量不應(yīng)超過(guò)20%。

 

至于媒體宣傳的快速充電、延長(zhǎng)使用壽命等優(yōu)勢(shì)，則有夸大成分。記者知道什么?難道這些所謂的亮點(diǎn)不就是一些別有用心的學(xué)術(shù)造假嗎?!他們知道，5分鐘的快速充電需要一根比滾軸還粗的電纜，電網(wǎng)無(wú)法承受突然的大負(fù)荷，電導(dǎo)率不是延長(zhǎng)壽命的主要因素，所以為什么要引起人們的注意呢?我們只能用興趣來(lái)解釋。

 

2. 石墨烯對(duì)人類未來(lái)的影響是如此之大，以至于所謂的“石墨烯鋰電池”很難被混淆。

 

在石墨烯眾多奇特的特性中，似乎鋰電池與石墨烯的結(jié)合將會(huì)導(dǎo)致鋰電池的跳躍式發(fā)展。事實(shí)上，它在鋰電池中的作用是有限的，更不用提它的性價(jià)比(優(yōu)異的石墨5萬(wàn)元/噸，石墨烯1000元/克)。更多的石墨烯性質(zhì)已經(jīng)很有前途(例如半導(dǎo)體、生物工程)。只是interval engineering play的其他特性看起來(lái)有點(diǎn)遙遠(yuǎn)。我們既要對(duì)石墨烯的未來(lái)充滿希望，又要冷靜、現(xiàn)實(shí)。與中國(guó)媒體的無(wú)知夸張相比，我們應(yīng)該尊重那些不知名、不相關(guān)的石墨烯科學(xué)家。