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石墨烯:量產(chǎn)并非難事 產(chǎn)業(yè)化并非易事

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:證劵時報網(wǎng) 發(fā)布時間:2013-12-30 瀏覽:

中國儲能網(wǎng)訊:日前,接受證券時報記者采訪的兩位石墨烯行業(yè)知名專家認為,石墨烯量產(chǎn)并非難事,而如何應用才是這個產(chǎn)業(yè)真正面臨的難題。

“就石墨烯而言,近年來國內進展還是比較快,包括成立石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,這對國內石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度比較大。但石墨烯的應用還面臨很多難題,今后很長時間內還會處在探索階段。”清華大學退休教授沈萬慈表示。與此同時,浙江大學高分子系教授高超稱,規(guī)?;a(chǎn)線的相繼投產(chǎn)說明,量產(chǎn)基本上沒有問題了,也不是瓶頸問題,關鍵是后面的應用。

在國內石墨烯行業(yè),沈萬慈和高超兩位教授頗具影響力。前者是業(yè)內公認的碳材料專家、同時還是中國非金屬礦工業(yè)石墨協(xié)會專家委員會主任委員。高超的研究成果“碳海綿”,打破最輕固態(tài)材料的世界紀錄。今年年初,“碳海綿”一經(jīng)面世,A股市場的石墨烯股概念猶如獲得興奮劑,紛紛上漲。

目前,石墨烯從制備工藝大概分兩種,一種是化學氣相沉積(CVD)法、一種是剝離法。通常所說的石墨烯,為單層石墨烯片,是指用CVD法制做出結構比較完整的石墨烯片,而通過剝離方法做出的石墨烯,有單層,但更多的是多層。所以,剝離法生產(chǎn)的石墨烯,又稱“微片石墨烯”、“小片石墨烯”。

在兩位專家眼里,石墨烯量產(chǎn)并非難事。據(jù)介紹,在2004年英國科學家發(fā)現(xiàn)石墨烯之前,油印紙膜可以視為“簡易版”的石墨烯,沿著油印紙膜查找出一條空隙,然后加入高分子硫酸,加熱硫酸會氣化,硫酸體積變大就會脹開,脹開后的微片,也可以視為多層石墨烯。

“現(xiàn)在國內的剝離方法,實際上就是分離得更加厲害。目前,天然石墨不貴,物理分離、粉碎又不缺設備,或者根據(jù)市場上現(xiàn)有設備稍微改裝就可用?!痹谏蛉f慈看來,微片石墨烯制作工藝是一件很簡單的事情。

石墨烯前景很廣,它可以做用于納米級的集成電路、高強材料等。讓石墨烯能夠發(fā)揮強度作用,就需要有一定的尺度。所以,大片石墨烯,是石墨烯行業(yè)未來的方向,也是石墨烯行業(yè)的難點。

沈萬慈表示,用剝離方法做成的石墨烯,是很小的微片,要把它拼成大片,在實驗室里可以自己組裝,但這個難度比較大。就像把很多小布片拼成大床單,難度很大。目前,用剝離法做出來的石墨烯用途很小,除非是把微片拼成大塊,而且還要不留痕跡,但每一片微片石墨烯在結構上都不一樣,如何找到接頭的地方,又如何抹平連接處,這個就比較有難度了。

如果說,大片單層石墨烯是行業(yè)亟待解決的難題,那么突破這個難點后,還需面臨市場檢驗。

“石墨烯可以代替硅,也可以應用于觸摸屏、汽車電池,但這只是理論可以,實際上還要做大量的工作?!睂τ谑┑膽?,高超不太樂觀地指出,即使石墨烯材料生產(chǎn)出了性能優(yōu)異的產(chǎn)品,但至少還有風險,哪怕5%的風險,都會影響下游的需求。

今年年初,高超教授進行了石墨烯材料的應用探索,即基于石墨烯和碳納米管兩種納米材料研制出“碳海綿”,該產(chǎn)品被稱為是吸油能力最強的材料之一。而對于該產(chǎn)品的市場化,高超稱,計劃5~10年才能實現(xiàn)工業(yè)化應用,甚至不排除永遠只是學術上的突破。

沈萬慈稱,要替代原來的材料,就得看性價比。用CVD方法做成的大片石墨烯,目前的成本還比較高,要形成市場還需要時間;微片石墨烯,工業(yè)化生產(chǎn)成本比較低,門檻也并不高,現(xiàn)在也有一些市場應用,還在試用階段,比如做正負極活性材料導電體就有一定的需求,但這個需求量到底有多少并不清楚。其他比較有前景的應用領域,比如復合材料、高分子材料等,目前還沒有出來真正的產(chǎn)品,也沒有形成一個真正的市場。

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關鍵字:石墨烯 儲能材料

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