石墨烯鋰電池應(yīng)用顯優(yōu)勢 導(dǎo)電添加劑產(chǎn)業(yè)化將提速
石墨烯鋰電池應(yīng)用顯優(yōu)勢 導(dǎo)電添加劑產(chǎn)業(yè)化將提速
2016年中國重慶石墨烯產(chǎn)業(yè)展覽會兩天前在重慶石墨烯產(chǎn)業(yè)園舉行。此次展會產(chǎn)品包括石墨烯粉體材料設(shè)備、石墨烯薄膜、石墨烯大規(guī)模連續(xù)化制造設(shè)備等領(lǐng)域，將展現(xiàn)國內(nèi)外石墨烯行業(yè)的最新成果、加工技術(shù)。同時還將舉辦石墨烯應(yīng)用技術(shù)研究等系列論壇活動，進(jìn)一步促進(jìn)國內(nèi)外石墨烯行業(yè)的交流和發(fā)展。
全球石墨烯專利數(shù)據(jù)顯示，去年我國石墨烯專利數(shù)量全球排名第一。目前石墨烯的研發(fā)主要集中在亞洲及北美洲，其中我國是主要的研發(fā)國家，優(yōu)先權(quán)專利申請數(shù)約占全球近一半。另外，全球石墨烯專利最為集中的前五個領(lǐng)域分別是鋰電池、生化傳感器、超級電容器、催化劑及導(dǎo)電復(fù)合材料。其中鋰電池應(yīng)用方面的專利數(shù)為646件，占專利總數(shù)的12.7%。因此石墨烯的應(yīng)用研究在鋰電池領(lǐng)域最為成熟，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有望提速。
隨著制備技術(shù)日趨成熟以及下游需求逐漸打開，石墨烯材料對傳統(tǒng)材料的替代將加快，未來在鋰電池材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用空間。從電子領(lǐng)域的下游需求來看，添加石墨烯后的鋰電池主要應(yīng)用于電動交通工具、智能手機(jī)、筆記本電腦、移動電源、可穿戴設(shè)備及工業(yè)儲能等領(lǐng)域。數(shù)據(jù)顯示，今年1月至9月我國新能源汽車生產(chǎn)30.2萬輛，比上年同期增長93%，在新能源車產(chǎn)量迅猛增長的同時，鋰電池需求也將激增。石墨烯鋰電池具有減低電阻、改善循環(huán)性能和儲電量大等優(yōu)點，將有利于推動石墨烯在鋰電池領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
目前石墨烯在鋰電池中的添加形式主要有導(dǎo)電添加劑、電極復(fù)合材料及直接作為負(fù)極材料三種形式。其中，石墨烯導(dǎo)電添加劑的導(dǎo)電、放電性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)導(dǎo)電劑，其在制備過程中不涉及復(fù)雜的合成過程，因此可控性較強(qiáng)，難度較低，成功率較高，目前石墨烯導(dǎo)電劑研發(fā)技術(shù)已經(jīng)相對成熟。
隨著扶持政策不斷加碼，以及生產(chǎn)成本的下降，我國石墨烯導(dǎo)電劑將迎來規(guī)模化生產(chǎn)機(jī)遇。今年工信部等四部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快新材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見》，要求積極開發(fā)前沿材料，包括石墨烯、增材制造材料、智能材料、超材料等基礎(chǔ)研究與技術(shù)積累。另外，《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》指出，在2020年形成完善的石墨烯產(chǎn)業(yè)體系，實現(xiàn)石墨烯材料標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和低成本化，在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。
石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，去年石墨烯導(dǎo)電劑價格為230美元/千克，與碳納米管導(dǎo)電劑價格大致相同，預(yù)計到2020年石墨烯導(dǎo)電劑價格將降至113美元/千克，而碳納米管價格將維持在200美元/千克的水平，石墨烯導(dǎo)電劑的價格優(yōu)勢將逐步顯現(xiàn)。
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