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——访北京碳世纪科技有限公司董事长闫立群
编者按:自石墨烯被学界发现以来,就被冠以万能材料、材料之王等桂冠,每每产业应用方面有所突破即备受瞩目。在能源相关领域,如储能、超导、节能、污染物排放治理、空气净化等方面,均已出现石墨烯应用,但尽管如此,石墨烯不乏质疑之声。那么石墨烯究竟是什么,作用几何?为此,本报记者专访了北京碳世纪科技有限公司董事长、首席科学家闫立群,听听这位拥有年产1吨石墨烯生产能力的企业主的声音。
中国石墨烯技术水平并不弱
中国能源报:石墨烯在国内日渐升温,被称为万能材料,对此您怎么看?我国技术与国际相比,处于怎样的水平?
闫立群:石墨烯作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种超级纳米材料,物理性能十分优越。后工业时代到信息时代,我国正由加工强国向制造强国过渡,在这一过程中我们与国际上的前沿技术、大企业在很多领域都处于同一起跑线。石墨烯就是典型案例,2004年被发现,短短6年后的2010年就获得了诺贝尔奖,非常之快。所以说,从理论思路到技术路线都无先行经验可借鉴的情况下,那就看各自的理解和研发、实验能力了,我们面对的都是新东西,需要独立探索,但是目前来看,我国在这方面丝毫不弱。
中国能源报:石墨烯重在行业应用,主要是利用其哪方面性能?
闫立群:从技术应用角度来说,石墨烯的发展方向更需要贴近产业、行业、企业。行业应用这块,还是要围绕石墨烯的特性进行材料改性,即改变普通材料的特性,比如空气净化器、电池等时下热度比较高的产品中通过添加石墨烯来提升性能。但具体应用要看主要是利用石墨烯哪方面的性能,是吸附能力?还是作为活性载体来提高活性?还是利用其强度?看用于什么,不能走向一个“为用石墨烯而使用石墨烯”的误区。
石墨烯可提升锂电池性能
中国能源报:有企业称,已成功将石墨烯应用到电池产品中,作为业内人士,作何评价?
闫立群:从储能角度上讲,用石墨烯复合材料做超级电容器,增大表面积、提高导电性,这都没问题。用到锂电池上,以我们的经验主要是四种方法:
一是用在负极上,但没什么意义,因为现在制约锂电池发展的是正极。
二是最简单的方法,做正极的导电添加剂,因为所有锂电池都要加导电添加剂,原来是加导电炭黑,现在用石墨烯替换炭黑,这没什么难度,相对比较低端。
三是直接在锂电池正极表面进行包覆,因为锂电正极材料都是金属氧化物,时间长了会氧化,使导电性减弱,石墨烯覆盖后会解决这个问题,提升微观导电性。
四是在形成正极晶体的时候,让这个晶体就生长在石墨烯上,这是最好的利用形式,可以增加正极材料强度同时使石墨烯成为正极的骨骼,整体上提升锂电池寿命。
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