近兩年最火的石墨烯產(chǎn)品是什么？?jī)?nèi)衣、口罩、黑金電池。特別是石墨烯電池，也即黑金電池，簡(jiǎn)直火的不要不要的。近日小編又看到一個(gè)石墨烯鋰電池項(xiàng)目準(zhǔn)備要投產(chǎn)的消息，而且產(chǎn)能還不是一般的大，是15億瓦時(shí)！今天小編就借著這個(gè)消息給大家說說石墨烯電池背后那些剪不斷、理還亂的爭(zhēng)議。

　　1、石墨烯是什么？

　　我們先來看看究竟什么是石墨烯。2004年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的蓋姆和諾沃肖洛夫從石墨薄片中剝離出了石墨烯，他們二人因此榮獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。這里的石墨烯，是由單層碳原子層構(gòu)成的蜂窩狀晶格二維原子晶體，理論厚度僅為0.34納米，其具有優(yōu)異的電學(xué)、熱傳導(dǎo)、阻隔性等材料性能，因此其在電池領(lǐng)域的應(yīng)用被很多人看好，稱之為“材料之王”。

　　學(xué)術(shù)界一直對(duì)石墨烯有個(gè)共同的看法，即目前制造石墨烯的成本過高并且技術(shù)方面并不完善，若要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用現(xiàn)在還存在很大的困難。即便是現(xiàn)在有企業(yè)宣稱有新的石墨烯產(chǎn)品問世了，石墨烯在這種產(chǎn)品中也多是扮演添加劑的角色，其在電池領(lǐng)域也不例外。

　　中國(guó)科學(xué)院物理研究所固態(tài)離子學(xué)課題組組長(zhǎng)黃學(xué)杰教授認(rèn)為，目前在正極里添加少量石墨烯可以增加正極的電子電導(dǎo)而改善電池的放電倍率特性，但一般添加量不到百分之一，不能說加了一點(diǎn)石墨烯的鋰離子電池就變成了石墨烯電池。

　　更何況目前的石墨烯電池只是被添加了一些被稱之為多層石墨烯的石墨片層成分而已。從理論上而言，單層石墨烯導(dǎo)電性最好，用于電池充電時(shí)間短，而層數(shù)越多導(dǎo)電性越差，用于電池充電時(shí)間越長(zhǎng)。目前幾乎沒有企業(yè)敢聲稱自己是使用單層石墨烯造出了電池，更多的使用的只是石墨烯的混合物，確切地說是含有少量石墨烯成分的細(xì)小的多層石墨微片。

　　就是一些嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯繖C(jī)構(gòu)在發(fā)表權(quán)威論文時(shí)也不敢輕易用石墨烯電池的說法。2015年12月中旬，中科院上海硅酸鹽所的研究團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》上發(fā)文指出，其研制出一種高性能超級(jí)電容器電極材料，一些媒體盛贊：“該材料具有極佳的電化學(xué)儲(chǔ)能特性，可用作電動(dòng)車的‘超強(qiáng)電池’，這種電池的最大亮點(diǎn)就是充電7分鐘，行駛35公里。”而后石墨烯電池概念被爆炒。

　　但上海硅酸鹽所的官方網(wǎng)站給出的消息是：“中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員黃富強(qiáng)帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)、美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的科研人員合作，合成了一種有序介孔（中孔之意）少層碳的新型材料。”并且《科學(xué)》雜志上的這篇論文也沒有提到石墨烯，而是碳材料。

　　在學(xué)術(shù)界看來，目前所熱炒的石墨烯電池還是一個(gè)偽概念，目前所標(biāo)榜的石墨烯電池并不存在。中國(guó)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)品的幾乎沒有。并且就是在世界范圍內(nèi)，目前能夠規(guī)模化生產(chǎn)的石墨烯電池也沒有。

　　現(xiàn)在很多公司炒作這個(gè)概念其噱頭意義遠(yuǎn)大于實(shí)用價(jià)值。石墨烯材料本身具有的納米材料的高比表面積等性質(zhì)與現(xiàn)在的鋰離子電池工業(yè)的技術(shù)體系也不兼容，因此應(yīng)用的希望十分渺茫。此，目前石墨烯在電池上的應(yīng)用，主要是和硅結(jié)合在電池負(fù)極里面代替原來的石墨，這樣可以多吸帶電荷，提升電池的導(dǎo)電率，減少充放電的電阻，性能提升效果也就僅限如此。事實(shí)上，在新能源電池領(lǐng)域，石墨烯電池所謂的顛覆性理論從未得到業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可。盡管石墨烯可以做導(dǎo)電劑，促進(jìn)鋰電池快速充放，理論上能提高倍率性能，但若分散工藝不到位，混料不均，仍難以發(fā)揮效用。

　　根據(jù)目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)，在新型柔性電池、器件、顯示、催化劑方面，石墨烯可能是有前景的。但是在蓄電池方面，并不看好。

　　2、石墨烯太貴，即使制成了電池，普通人也消費(fèi)不起

　　在鋰電池中應(yīng)用，石墨烯主要起到的作用，一是導(dǎo)電劑，二是可能做電極嵌鋰材料。其實(shí)，這兩點(diǎn)，都是在和傳統(tǒng)的導(dǎo)電碳/石墨競(jìng)爭(zhēng)。“那么問題來了，你知道導(dǎo)電碳/石墨多便宜么？都是論噸賣的，論克賣的石墨烯哪天能降到這個(gè)價(jià)？現(xiàn)在鋰電池用的各種材料，都是一噸幾萬、十萬左右的東西，而且天天承受著要求降價(jià)的壓力，用石墨烯完全不現(xiàn)實(shí)。”這主要是石墨烯太貴。一克上千的價(jià)格，這不是一般企業(yè)能夠承受得了的。而數(shù)年前，石墨烯的價(jià)格曾高達(dá)每克5000元，遠(yuǎn)超黃金價(jià)格。另外，就是這樣的電池造出來了，消費(fèi)者也難以承受。

　　最近，有市場(chǎng)分析人士聲稱，目前我國(guó)石墨烯產(chǎn)品和高效蓄電池項(xiàng)目完整產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，實(shí)際上，當(dāng)前我國(guó)石墨烯材料正處于從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時(shí)期，受生產(chǎn)技術(shù)成熟度不高、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用路徑長(zhǎng)等因素制約，石墨烯批量化生產(chǎn)尚未完全實(shí)現(xiàn)。有人認(rèn)為，這個(gè)過程沒有實(shí)現(xiàn)，就說我們的石墨烯電池已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)完全是癡人說夢(mèng)。

　　因此，一些清醒和業(yè)界人士認(rèn)為，說中國(guó)誕生了石墨烯電池，為時(shí)尚早。