石墨烯距离能源商品化的时间还有多久？（1）锂电池篇-北极星储能网

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石墨烯很快又会攀上高点，包括“新材料‘十三五’规划”在内的多个石墨烯产业支持政策，有望在2016年上半年陆续出台。这些政策的核心是推动石墨烯产业关键技术在“十三五”期间实现突破，并快速实现产业化。“十三五”期间，石墨烯产业将逐步形成电动汽车锂电池用石墨烯基电极材料、海洋工程用石墨烯基防腐涂料、柔性电子用石墨烯薄膜、光电领域用石墨烯基高性能热界面材料在内的四大产业集群，全行业产业规模有望突破千亿元。

的确，石墨烯在过去几年很抢眼，随手翻翻有关石墨烯应用在能源的文献与专利就不胜枚举，在具權威性Nanotechweb網站中，2009年首次報導石墨烯材料，石墨烯在Nanotechweb.org:bestof2009的5篇中便占了2篇，此後到2010年(2篇)、2012年(4篇)、2014年(1篇)，此網站的bestofyears，石墨烯都佔有篇幅，而與電池相關的只有2010年一篇石墨烯超級電容的報導，其餘都是石墨烯在導電、透明性、導線線材的應用。石墨烯应用在锂离子电池、超级电容器、锂硫电池、燃料电池到太阳能电池，屡见技术突破也已经是不争的事实，那为何迄今在市面上还看不到实用的商品?按理讲，石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V•s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只有10E-8Ωm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料，应用其优异特性应该是有所作为吧?

很抱歉，事情并没有那么顺利。在回答石墨烯怎么突破现状让能源商品及早上市前，我这次换个方式先来澄清某些对石墨烯应用于能源的误解。

第一，石墨烯电池充电10分钟跑1,000公里做得到吗?

答：目前做不到。石墨烯聚合物材料电池其储电量是无法达到目前市场最好产品的三倍，以特斯拉汽车使用日本松下电池18650电池为基准之电容量为3.4Ah，电池电容量需包含各材料组合而成，以目前正极最佳材料与石墨烯搭配也无法达到10Ah之电容量。原因在石墨烯的振实和压实密度都非常低，不适合取代石墨类材料取代锂离子电池负极。

既然单独使用石墨烯作为负极不可行，那至少可发展石墨烯复合负极材料吧。目前较可靠之石墨烯负极之电容量可达540mAh/g(Honma,2008)，其充放电曲线与循环寿命分析(如图1所示)。此外，石墨烯工艺中修饰C60与CNT形成复合材料，可将材料之电容量分别提升730及784mAh/g，也证实碳材具较大层间距时能有较佳之储电能力。

原标题：石墨烯距离能源商品化的时间还有多久？(1╱5) – 锂电池篇

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