石墨烯電池產業進程加速[朗讀]

高科技新材料——石墨烯，因其獨特的物理特性，在許多領域擁有著廣泛的應用「想像空間」，而且石墨烯產業已經被列入未來中國重點推進的產業之一。在移動電源領域，石墨烯電池的概念反覆被人提及，石墨烯電池似乎成了手機、電動汽車領域在「電源短板」中的拯救者。
和資本市場在石墨烯領域的火熱相反，石墨烯真正能達到量產的成型產品真的少之又少，大部分石墨烯產品都停留在實驗室階段。雖然網上質疑聲此起彼伏，而且還有被炒作概念的嫌疑，但石墨烯作為諾貝爾獎新材料一直被業內科研人員層層推進。
時至今日，石墨烯產業仍存在著諸多挑戰，石墨烯作為一種二維材料，在製備階段，石墨烯的選材，石墨烯材料所要發揮的光、電、熱以及強度性能，製備流程及工藝等都間接制約著高品質石墨烯應用於材料領域。
在去年《中國製造2025》中，石墨烯產業是做為重點領域技術線路圖來對待的。中國石墨烯產業未來總體目標是「2020年形成百億產業規模，2025年整體產業規模突破千億」。從2004年石墨烯被發明至今，十年的時間內，限制相對較低的石墨烯技術在各行各業的應用已經十分廣泛，如石墨烯內衣、石墨烯潤滑油添加劑、石墨烯空氣凈化產品等產品，都促使石墨烯向商業化進發，這是石墨烯發展好的一面。
雖然不可否認市面上石墨烯電池「新品」的優異性能，但有關專家認為主打「石墨烯電池」這一概念的產品命名比較不嚴謹。當今世界以鋰電池為主，正極材料占據了電池成分的大部，比如電動汽車常用的磷酸鐵鋰電池以及三元電池。就目前而言的「石墨烯電池」只是在動力電池中添加了少量的石墨烯成分，並不能稱之為真正意義上的「石墨烯電池」，甚至也不符合石墨烯材料的命名法則。理論上這種「石墨烯電池」的性質可以加快充放電速度，然而並不能提高電池能力密度。
目前市面上存在的電池大多分為四類：動力鋰離子電池;以鉛、二氧化鉛和硫酸為活性物質的鉛酸電池;儲氫合金為負極材料的動力鎳氫電池;利用雙電層和贗電容儲能的超級電容器和用氫氣或甲醇等作燃料的質子交換膜燃料電池。但這些電池均不同程度的受到成本、功效上的制約，從普及和實用的角度講，很難成為未來能源領域的領導者。
實際上，已有一種被稱為「超級電池」或「ultrabattery」的鉛烯混合儲能電池被開發出來。這是一種將石墨烯與鋰電離子電池材料在納米尺度符合，使其達到1+1>2的協同效應的超級電池。用這種石墨烯基納米復合儲能材料製造的下一代混合儲能電池，充電時間可以縮短到5分鐘以內，明顯優於目前電動汽車使用的鋰離子電池，而比能量是目前超級電容器的10倍以上。據悉，珠海聚碳動力已經成功研發出這種「超級電池」，預計在今年年底或明年年初上市。
這家走在石墨烯研發領域前端的企業，是國內率先開展鉛烯電池研究的團隊，並與「天能集團」建立了石墨烯技術應用合作並簽署了應用合作框架協議，在復合新型碳材料改性、鉛烯混合儲能電極等關鍵工藝技術方面取得突破，值得一提的是，該公司最新研製的鉛烯快充電池將在近期應用於電動汽車。
「超級電池」作為一種混合儲能類產品是一個嶄新的技術領域，它實現了在同一個裝置中兩套儲能系統協同高密度儲能與快速能量轉換的目的，將這種技術用於ev、phev，能夠大幅提高電動汽車的動力性能，縮短充電時間，增加續航里程，延長使用壽命，對電動汽車產業的發展具有推動作用。