石墨烯電池市場前景

　　石墨烯是被認為是用作電池製作的最佳材料，因為它的電子遷移率約為傳統矽的140倍。所謂的石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發出的一種新能源電池。以下對石墨烯電池市場前景分析。

　　2017-2022年中國石墨烯電池市場調查及投資規劃研究報告表明，2015年石墨烯粉體價格相對2011了下降幅度超過90%，某研究中心預測，未來五年石墨烯粉體價格仍將繼續下降，2020年石墨烯粉體價格將下降至5萬元/噸，對應的鋰電池領域石墨烯市場規模將超過11億元。

　　石墨烯的應用前景非常廣泛，在電池領域已經有了傑出得成果。不僅如此研究出石墨烯納米圖層的柔性光伏電池板，可極大降低製造透明可變形太陽能電池的成本，這種電池有可能在夜視鏡、相機等小型數碼設備中應用。未來石墨烯在鋰離子電池上的應用前景微乎其微的。相比於鋰離子電池，筆者認為石墨烯在超級電容器尤其是微型超級電容器方面的應用前景似乎稍微靠譜一點點，但是我們仍然要對一些學術界的炒作保持警惕。

　　石墨烯電池市場前景指出，石墨烯單獨用做鋰電負極材料的可能性。純石墨烯的充放電曲線跟高比表面積硬碳和活性炭材料非常相似，都具有首次循環庫侖效率極低、充放電平台過高、電位滯後嚴重以及循環穩定性較差的缺點，這些問題其實都是高比表面無序碳材料的基本電化學特徵。

　　石墨烯的振實和壓實密度都非常低，成本極其昂貴，根本不存在取代石墨類材料直接用作鋰離子電池負極的可能性。石墨烯與其它新型負極材料，比如矽基和錫基材料以及過渡金屬化合物形成複合材料，是當前「納米鋰電」最熱門的研究領域，一方面是利用石墨烯片層柔韌性來緩衝這些高容量電極材料在循環過程中的體積膨脹，另一方面石墨烯優異的導電性能可以改善材料顆粒間的電接觸降低極化，這些因素都可以改善複合材料的電化學性能。

　　但是，並不是說僅僅只有石墨烯才能達到改善效果，實踐經驗表明，綜合運用常規的碳材料複合技術和工藝，同樣能夠取得類似甚至更好的電化學性能。比如Si/C複合負極材料，相比於普通的干法複合工藝，複合石墨烯並沒有明顯改善材料的電化學性能，反而由於石墨烯的分散性以及相容性問題而增加了工藝的複雜性而影響到批次穩定性。

　　如果綜合考量材料成本、生產工藝、加工性和電化學性能，業內人士認為，石墨烯或者石墨烯複合材料實際用於鋰電負極的可能性很小產業化前景渺茫。

　　作為目前最薄、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，自2004年問世以來，石墨烯就一直處於科研前沿，備受關注。石墨烯電池市場前景表明，石墨烯材料與傳統電池材料混合，能夠顯著提升電池充放電、循環壽命等，它也成為動力電池企業在新一輪市場競爭中的制勝點。近期已經有很多大廠傳出已經打破了此類技術瓶頸，相信在2018年，我們能夠見證石墨烯電池在手機行業中的一大革命。

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