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　　石墨烯很快又會(huì)攀上高點(diǎn)，包括“新材料‘十三五’規(guī)劃”在內(nèi)的多個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)支持政策，有望在2016年上半年陸續(xù)出臺(tái)。這些政策的核心是推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)在“十三五”期間實(shí)現(xiàn)突破，并快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
　　“十三五”期間，石墨烯產(chǎn)業(yè)將逐步形成電動(dòng)汽車鋰電池用石墨烯基電極材料、海洋工程用石墨烯基防腐涂料、柔性電子用石墨烯薄膜、光電領(lǐng)域用石墨烯基高性能熱界面材料在內(nèi)的四大產(chǎn)業(yè)集群，全行業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破千億元。
　　石墨烯應(yīng)用在鋰離子電池、超級(jí)電容器、鋰硫電池、燃料電池到太陽(yáng)能電池，屢見(jiàn)技術(shù)突破也已經(jīng)是不爭(zhēng)的事實(shí)，那為何迄今在市面上還看不到實(shí)用的商品?按理講，石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，常溫下其電子遷移率超過(guò)15000cm2/Vs，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只有10E-8Ωm，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料，應(yīng)用其優(yōu)異特性應(yīng)該是有所作為吧?
　　很抱歉，事情并沒(méi)有那幺順利。在回答石墨烯怎幺突破現(xiàn)狀讓能源商品及早上市前，我這次換個(gè)方式先來(lái)澄清某些對(duì)石墨烯應(yīng)用于能源的誤解。
　　第一，石墨烯電池充電10分鐘跑1，000公里做得到嗎?
　　答：目前做不到。石墨烯聚合物材料電池其儲(chǔ)電量是無(wú)法達(dá)到目前市場(chǎng)最好產(chǎn)品的叁倍，以特斯拉汽車使用日本松下電池18650電池為基準(zhǔn)之電容量為3.4Ah，電池電容量需包含各材料組合而成，以目前正極最佳材料與石墨烯搭配也無(wú)法達(dá)到10Ah之電容量。塬因在石墨烯的振實(shí)和壓實(shí)密度都非常低，不適合取代石墨類材料取代鋰離子電池負(fù)極。
　　既然單獨(dú)使用石墨烯作為負(fù)極不可行，那至少可發(fā)展石墨烯復(fù)合負(fù)極材料吧。目前較可靠之石墨烯負(fù)極之電容量可達(dá)540mAh/g(Honma，2008)，其充放電曲線與循環(huán)壽命分析(如圖1所示)。此外，石墨烯工藝中修飾C60與CNT形成復(fù)合材料，可將材料之電容量分別提升730及784mAh/g，也證實(shí)碳材具較大層間距時(shí)能有較佳之儲(chǔ)電能力。
　　第二，石墨烯在鋰離子電池最可能發(fā)揮作用的領(lǐng)域只有兩個(gè)：直接用于負(fù)極材料和用于導(dǎo)電添加劑嗎?
　　答：太早下定論。下面會(huì)告訴大家目前的制約因素，及該怎幺突破。切記，石墨烯有600多種，網(wǎng)絡(luò)上說(shuō)石墨烯只有單層才符合是過(guò)時(shí)的信息，否則歐盟怎幺會(huì)認(rèn)同這個(gè)數(shù)字呢?每種石墨烯都有可應(yīng)用的范疇，只要你具備更多石墨烯材料組合，就代表你比別人擁有更高的成功率。
　　第三，石墨烯在超級(jí)電容中最有可能發(fā)揮作用的特性有哪些?
　　答：相較于傳統(tǒng)電容電極，石墨烯超級(jí)電容有四大特色：
　　1.表面積大，有利于產(chǎn)生高能量密度;
　　2.超高導(dǎo)電性，有利于保持高功率密度;
　　3.化學(xué)結(jié)構(gòu)豐富有利于引入贗電容，提高能量密度;
　　4.特殊的電子結(jié)構(gòu)可優(yōu)化結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系。這些性質(zhì)使其成為次世代電極材料的佼佼者。
　　我還是看好超級(jí)電容能取代鋰離子電池，但誰(shuí)知道呢?我們正朝把超級(jí)電容的能量密度提高到接近鋰離子電池而努力，但鋰離子電池產(chǎn)業(yè)也不是一朝一夕就建成的，兩者性能的提升都有其正面意義的。
　　第四，石墨烯在太陽(yáng)能電池中最有可能發(fā)揮作用的領(lǐng)域有哪些?
　　答：來(lái)自西班牙Universitat Jaumel和英國(guó)Oxford University組成的光伏和光電器件組(DFO)的研究團(tuán)隊(duì)近日開(kāi)發(fā)了一個(gè)光電池設(shè)備，使用基于石墨烯材料制成的太陽(yáng)能電池，可使太陽(yáng)能電池的有效轉(zhuǎn)化率達(dá)到15.6%。該團(tuán)隊(duì)的研究論文已經(jīng)發(fā)表在《NanoLetters》期刊上。他們將二氧化鈦和石墨烯結(jié)合在一起，當(dāng)做電荷收集器。
　　接著他們使用鈣鈦礦作為太陽(yáng)光吸收器。除了改善了太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化率之外，該團(tuán)隊(duì)稱這個(gè)設(shè)備還是在低溫條件下制造的。通過(guò)內(nèi)嵌幾層材料，研究團(tuán)隊(duì)還可以使用基于解決方案的配置技術(shù)在溫度低于150℃的地方處理它。這不僅意味著更低的潛在生產(chǎn)成本，而且意味著這項(xiàng)技術(shù)還可能用在柔性塑料上。