石墨烯電池發展現狀

　　石墨烯從材料領域橫空出世，成為熱門的新型材料而備受關注。石墨烯對於動力電池的品質提升會有所幫助，但不是不會產能顛覆性的、革命性的品質提升。以下對石墨烯電池發展現狀分析。

　　石墨烯用作鋰電池負極材料的技術條件成熟，石墨烯在鋰電池領域的滲透率將迅速提高，市場規模快速擴張，市場增長主要由技術推動。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%，石墨烯電池發展現狀預測，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。

　　縱觀中國與世界，石墨烯產業化與材料革命正處於突破的前夜。雖然目前石墨烯的應用還沒有大規模投入市場，也有風險和不確定性，但未來的發展潛力和威力巨大。由於鉛酸電池市場體量巨大，石墨烯在該領域的前景十分廣闊。現從石墨烯下游應用產業化五大現狀來分析石墨烯電池發展現狀。

　　(1) 鋰電池方面應用

　　石墨烯作為導電添加劑還可以解決鈷酸鋰等正極材料高壓實比與電池性能之間的矛盾問題，採用石墨烯導電劑的鈷酸鋰電池容量高出 3%，且具有明顯更好的 2C 倍率放電性能。石墨烯還可塗覆在鋁箔集流體上，形成石墨烯功能塗層鋁箔有助於進一步提升鋰電池的綜合性能。石墨烯電池發展現狀分析，隨著寧波墨西科技有限公司石墨烯塗層鋁箔試生產線的建成，此項新技術有望在鋰離子電池中得到廣泛應用。值得一提的是，作為添加劑，石墨烯僅僅增強了正極材料的導電性，並沒有改變電極材料的比容量，因而不會大幅增加鋰電池的能量密度。要想大幅增加鋰電池能量密度，需選取具有更高比容量的電極材料。目前，多篇已發表論文稱利用石墨烯-硫或石墨烯-矽作為鋰電池的正負極可大大增加鋰電池的能量密度，但此類電池目前還處於實驗室階段，距離產業化應用還需較長時間。

　　(2) 石墨烯導熱材料

　　石墨烯具有極高的熱導率和熱輻射係數，同時比表面積巨大，因此作為輔助散熱的表面塗層具有巨大的應用前景。石墨烯電池發展現狀分析，利用石墨烯可製成具有高導熱係數的石墨烯散熱片 / 膜，應用於手機、電腦等電子產品以及高功率 LED 晶片中，以增強器件性能，延長其工作壽命。此外，作為添加劑還可利用石墨烯製成石墨烯改性的複合材料，如熱導纖維和導熱塑料等。該技術領域市場巨大，在我國的電子和工程領域有迫切的市場需求，技術難度小、工藝相對成熟，有快速進入市場的機會。

　　(3) 石墨烯導電塑料和油墨

　　石墨烯可作為新型導電油墨和塑料的主填充料，也可與納米銀粉等混合配製成新型導電漿料或油墨，通過改變石墨烯的填充比例，可調節導電油墨的電阻率和附著性能。石墨烯電池發展現狀分析，美國Vorbek材料公司的石墨烯導電油墨已經在物聯網隱形條形碼技術中開始應用。我國物聯網市場巨大，前景誘人，以添加石墨烯為主的導電塑料可以在防靜電應用領域得到大力推廣，工藝簡便、成本低廉、效果明顯。

　　(4) 石墨烯防腐塗料

　　石墨烯電池發展現狀分析，石墨烯獨特的二維結構使得它既可以在塗層中構建導電導熱通道，又可以互相拼接形成嚴密的迷宮式物理屏障，隔絕腐蝕因子。因此，石墨烯塗料具有導電、導熱、防腐、電磁屏蔽等多種功能。另外，石墨烯微片可以增強塗層的附著力，使塗層具有優良的耐磨和耐刮擦性能。因此，石墨烯塗料在飛機、船舶、車輛、橋樑、建築物、貨櫃、油罐、等領域具有應用前景。

　　(5) 石墨烯電容屏

　　石墨烯薄膜最先實現商業化應用的領域是觸控螢幕領域，用於替代傳統的ITO( 氧化銦錫 ) 薄膜。2012年1月8日，江南石墨烯研究院、常州二維碳素科技公司聯合相關企業通過研究實現了石墨烯薄膜材料和現有ITO模組工藝線的對接，全球首次成功製成石墨烯電容屏手機樣機。石墨烯電池發展現狀分析，2015年3月2日，重慶墨希科技有限公司與嘉樂派科技有限公司聯合發布了全球首批3萬部石墨烯手機，該款手機採用了最新研製的石墨烯觸控螢幕、電池和導熱膜，開啟了石墨烯產業化應用的新時代。

　　石墨烯電池發展現狀分析，石墨烯電池能由於鋰離子可以在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動，可以將充電時長壓縮到極致，但不得不說石墨烯造價真的蠻高，未來如果能做到大批量生產，降低成本那自然是極好，但都需要大量時間來解決。

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