 無(wú)論是石墨烯改性正極材料還是與硅基、錫基材料以及過(guò)渡金屬化合物形成復合材料方面的研究，結論表明石墨烯的加入可改善復合材料的電化學(xué)性能，但提升幅度有限。另一方面，從商用角度來(lái)看，考慮材料成本、加工工藝、批次穩定性等因素，石墨烯大規模應用于鋰電充滿(mǎn)了挑戰。
筆者認為，不應全盤(pán)否認石墨烯在鋰電的應用前景，哪怕只能提升電池性能的3%-5%，仍然值得研究。石墨烯未來(lái)有成本大幅下降的可能性，用于改善鋰離子電池的性能將具備性?xún)r(jià)比。
2015年底，工信部等三部委聯(lián)合出臺《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展的若干意見(jiàn)》，新材料將納入“十三五”國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃，而石墨烯正是新材料領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展對象。
與此同時(shí)，由于政策、補貼和資金等一系列因素的支持，以及技術(shù)進(jìn)步和成本降低突破了臨界點(diǎn)，2015年中國新能源汽車(chē)及鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈迎來(lái)了爆發(fā)式增長(cháng)。2015年各類(lèi)EV和PHEV總產(chǎn)量超過(guò)30萬(wàn)臺，帶來(lái)了超過(guò)15GWh的動(dòng)力電池需求量。
在此背景下，石墨烯作為一種充滿(mǎn)想象力的材料，其在鋰離子電池和新能源汽車(chē)領(lǐng)域的應用就非常受人關(guān)注。以至于諸如《西班牙研發(fā)石墨烯電池8分鐘將電動(dòng)汽車(chē)充滿(mǎn)電》、《韓國研發(fā)新型石墨烯電池電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)間短至16秒》這種夸大其辭的新聞讓非專(zhuān)業(yè)人士充滿(mǎn)困惑。筆者下面將從石墨烯定義、生產(chǎn)方法、在鋰電池領(lǐng)域的應用等方面為讀者理清概念，去偽存真。
1. 什么是石墨烯和石墨烯微片？
維基百科對石墨烯的定義：石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。是目前發(fā)現的最薄、具有最大強度、彈性、最強導電導熱性能的一種新型納米材料，幾乎完全透明。
百度百科對石墨烯微片的定義：石墨烯微片（Graphene Nanoplatelets)是指碳層數多于10層、厚度在5-100納米范圍內的超薄的石墨烯層狀堆積體。
因此，石墨烯厚度只有一層碳原子，而石墨烯微片的碳層數多于10層。石墨烯微片不等于石墨烯，它的性能與真正意義上的石墨烯相差甚遠。石墨烯是以面積來(lái)度量的，以千克乃至噸來(lái)度量產(chǎn)量的是石墨烯微片?？蒲袡C構、生產(chǎn)企業(yè)和投資者不應混淆這兩個(gè)概念。
2. 石墨烯如何生產(chǎn)？
石墨烯的主要生產(chǎn)方法有：機械剝離法、化學(xué)氣相沉積法（CVD）、氧化-還原法、溶劑剝離法等。
大部分中國企業(yè)采用的氧化-還原法制備石墨烯，是由天然石墨經(jīng)強酸氧化生成氧化石墨，經(jīng)過(guò)超聲分散制備成氧化石墨烯，然后加入還原劑后得到石墨烯。但該方法制備的石墨烯一般是多層石墨烯或者石墨微晶。
3. 石墨烯在鋰離子電池領(lǐng)域的應用
鋰電行業(yè)對石墨烯在鋰離子電池的應用已經(jīng)開(kāi)展了許多研究，筆者根據公開(kāi)文獻資料整理如下。
石墨烯用于鋰電正極材料：1. 石墨烯對改善磷酸鐵鋰電池倍率性能的研究；2. 與磷酸錳鋰和磷酸釩鋰復合提高循環(huán)性能的研究。
石墨烯用于鋰電負極材料：1. 石墨烯直接作為鋰離子電池負極；2. 石墨烯/SnO2復合材料作為鋰離子電池負極；石墨烯/Si復合材料作為鋰離子電池負極；石墨烯與Fe2O3、TiO2、Co3O4等復合作為鋰離子電池負極；3. 負極導電添加劑。
無(wú)論是石墨烯改性正極材料還是與硅基、錫基材料以及過(guò)渡金屬化合物形成復合材料方面的研究，結論表明石墨烯的加入可改善復合材料的電化學(xué)性能，但提升幅度有限。另一方面，從商用角度來(lái)看，考慮材料成本、加工工藝、批次穩定性等因素，石墨烯大規模應用于鋰電充滿(mǎn)了挑戰。
筆者對石墨烯在鋰離子電池的應用提出以下觀(guān)點(diǎn)，與業(yè)界分享：
鋰離子電池之所以能夠在新能源汽車(chē)領(lǐng)域取得主導地位，源于過(guò)去幾十年持續改進(jìn)技術(shù)，緩慢但不斷地提高性能。每一次性能提升的幅度雖然不大，但量變積累起來(lái)引起質(zhì)變，終于實(shí)現了電動(dòng)汽車(chē)的初步實(shí)用化。
因此，石墨烯在鋰電的應用前景不應全盤(pán)否認，石墨烯（包括石墨烯微片）在鋰離子電池的應用仍然值得研究，哪怕只能提升電池性能的3%-5%。
隨著(zhù)石墨烯在其他領(lǐng)域應用研究的繼續開(kāi)展，以及制備技術(shù)的成熟，石墨烯未來(lái)有成本大幅下降的可能性。在此基礎上，石墨烯用于提升鋰離子電池的性能將具備性?xún)r(jià)比。
大部分類(lèi)似于《西班牙研發(fā)石墨烯電池8分鐘將電動(dòng)汽車(chē)充滿(mǎn)電》、《韓國研發(fā)新型石墨烯電池電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)間短至16秒》之類(lèi)的新聞，都是在實(shí)驗室里特定的條件下實(shí)現的片面的性能，現階段不具備工業(yè)化的可能性，由于技術(shù)變革和競爭，未來(lái)也很大概率不能實(shí)現工業(yè)化。
現有商品化的“石墨烯電池”只是在鋰離子電池的基礎上通過(guò)石墨烯改進(jìn)性能。“石墨烯電池”的概念是不準確的，有誤導之嫌。
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