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小烯參會手記

小烯有幸通過清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院劉冠偉博士的推薦參加了本次沙龍活動。各位專家在本次沙龍上暢所欲言，從石墨烯的低成本成本制備，到儲能領(lǐng)域的各種應(yīng)用，再到近期各種相關(guān)新聞。

總的來說，主流意見認(rèn)為石墨烯在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用是靠譜的。對于鋰離子電池來說，在導(dǎo)電劑中加入可以提升性能，降低導(dǎo)電劑用來。也可以和其他材料復(fù)合作為負(fù)極材料。對于超級電容來說，可以提高能量密度。

但同時也指出，不應(yīng)當(dāng)夸大石墨烯的重要性，“石墨烯電池”的叫法不夠科學(xué)，相比之下石墨烯在電容器中的作用是可觀的，因此“石墨烯電容器”是有望實(shí)現(xiàn)的。

本次沙龍研討意在深度探討石墨烯技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，展望其在儲能領(lǐng)域中的應(yīng)用前景，為石墨烯和儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供深度客觀分析，為有關(guān)各界提供公正的參考意見，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的健康、有序發(fā)展。

沙龍得到了清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院學(xué)術(shù)委員會主任周孝信院士，核試驗(yàn)技術(shù)、分析化學(xué)專家楊裕生院士等學(xué)者的大力支持。沙龍主講嘉賓是碳材料領(lǐng)域權(quán)威專家、清華大學(xué)康飛宇教授，報告嘉賓是美國北卡來羅納大學(xué)超級電容領(lǐng)域?qū)＜仪氐摬淌凇４舜螘h由儲能聯(lián)盟副理事長、集星科技董事長陳勝軍主持，與會人員還包括中關(guān)村管委會、北京市科委、北京新材料發(fā)展中心的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，中國電力科學(xué)研究院首席專家胡學(xué)浩老師，遼寧國家電網(wǎng)公司王芝茗總工，清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院相關(guān)老師等。

康飛宇教授首先進(jìn)行主題報告。他從材料整體行業(yè)情況出發(fā)，介紹了各種碳材料在儲能、環(huán)保用碳、碳纖維以及復(fù)合材料等領(lǐng)域中的應(yīng)用。接下來，康教授結(jié)合自己之前的研究成果，介紹了幾類低成本、宏量、高質(zhì)量的石墨烯制備工藝?？到淌谥赋觯袊a(chǎn)量豐富，相比于煤、生物質(zhì)等路徑，以石墨礦為原料可能更適合石墨烯的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。接下來，康教授從石墨烯領(lǐng)域的總體文章和專利情況分析切入，介紹了美國、歐盟、東亞各地區(qū)的石墨烯工業(yè)發(fā)展的整體情況。相比于其它發(fā)達(dá)國家石墨烯技術(shù)的發(fā)展情況，他指出我國石墨烯產(chǎn)業(yè)主要存在著以下問題：1）下游應(yīng)用領(lǐng)域研發(fā)落后，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用技術(shù)缺乏引導(dǎo)（研究主要在高校，多是基礎(chǔ)研究，國企民企少有實(shí)質(zhì)性的投入）；2）關(guān)鍵性技術(shù)還未取得實(shí)質(zhì)性突破（尤其是在ITO和儲能電池領(lǐng)域）；3）市場需求尚未全面打開（有價無市，下游開發(fā)不足）；4）權(quán)威性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未制定。康教授認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)加大下游應(yīng)用研發(fā)投入，以加速啟動石墨烯應(yīng)用項(xiàng)目的方式來解決這些問題。

主講嘉賓清華大學(xué)康飛宇教授

接下來，康教授具體介紹了石墨、石墨烯材料在鋰離子電池中的應(yīng)用。石墨是現(xiàn)在鋰離子電池工業(yè)中的主流電極材料，康教授組也有大量的針對于石墨的改性的工作。而對于石墨烯材料，康教授認(rèn)為該材料在鋰離子電池主要作用是導(dǎo)電添加劑，在產(chǎn)業(yè)化中遇到的瓶頸是工藝性以及成本問題?？到淌诮榻B了課題組石墨烯-炭黑復(fù)合導(dǎo)電劑方面的工作，即通過添加石墨烯可以以低的導(dǎo)電劑用量實(shí)現(xiàn)高的電導(dǎo)率，從而提高鋰離子電池的能量密度和倍率性能。此外，石墨烯-硅負(fù)極復(fù)合材料也是一個比較有前景的方向?？到淌谝册槍Υ蠹姨岢龅氖┫嚓P(guān)的專業(yè)性問題進(jìn)行了回答。

秦祿昌教授從基礎(chǔ)科研角度，介紹了課題組在石墨烯基超級電容器方面的研究進(jìn)展，重點(diǎn)涉及石墨烯的改性與性能優(yōu)化等內(nèi)容。與會各方的討論主要涉及以下幾個方面的內(nèi)容：1）石墨烯與活性炭、乙炔黑的競爭；2）石墨烯電容器的體積、質(zhì)量能量密度的對比及與鋰離子電池相關(guān)參數(shù)的比較；3）如何有針對性地開辟適用于石墨烯超級電容器的特色市場應(yīng)用領(lǐng)域。

報告嘉賓美國北卡羅萊納大學(xué)秦祿昌教授

針對于超級電容器，楊裕生院士認(rèn)為：1）石墨烯是一種非常新穎的材料，有很好的發(fā)展前景；2）電池一般以活性物質(zhì)命名，而在電池中石墨烯只是導(dǎo)電添加劑，不是活性物質(zhì)，因此用石墨烯來命名電池是有問題的；3）在超級電容器中，石墨烯和膨脹石墨/活性炭復(fù)合得到的材料具有高的比容量，雖然石墨烯使用量不大（2%）但是已經(jīng)起到了活性物質(zhì)的作用，其對于電容的貢獻(xiàn)是很可觀的，這與電池領(lǐng)域中的情況不一樣；4）石墨烯和CNT的復(fù)合是一個重要的發(fā)展方向；5）電池與電容器的競爭是好事，這可以推動科學(xué)技術(shù)前進(jìn)發(fā)展；6）有關(guān)電動汽車行駛里程問題，他認(rèn)為各種電池在競爭中要揚(yáng)長避短，比如在有續(xù)航里程嚴(yán)格要求的純電動家用車領(lǐng)域，超級電容并不占優(yōu)勢，向這方面發(fā)展起來困難太大，不能要求它克服掉所有的本征弱點(diǎn)；7）不應(yīng)老是以傳統(tǒng)汽車的觀念要求電池，而是應(yīng)該把電池性能吃透，基于此反過來設(shè)計汽車，比如使用鎳氫電池的豐田PRIUS就是成功的典范。所以比能量低的電池，也會有自己合適的用武之地。

各位嘉賓就石墨烯、電池、新能源領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)行了進(jìn)一步的探討。周孝信院士認(rèn)為基礎(chǔ)研究是無止境的，應(yīng)該追求更高的性能，在這方面要對石墨烯進(jìn)行進(jìn)一步研究；關(guān)于電動汽車方面，他認(rèn)為中國也應(yīng)該適當(dāng)參考國外的混動路線。康教授指出，目前國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)的一大問題是缺乏實(shí)質(zhì)投資，很多投資都只是為了短期盈利（2-3年）、擴(kuò)大知名度或者抬升股價，這樣根本無法解決產(chǎn)業(yè)中的問題，而靠貨真價實(shí)的石墨烯的產(chǎn)品和技術(shù)來盈利更是無從談起。石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要資源、市場、技術(shù)方面共同發(fā)力，產(chǎn)學(xué)研的市場培育也都需要時間，需要各界努力，踏實(shí)靜心深耕，浮躁的“短平快”導(dǎo)向無益于中國石墨烯行業(yè)的發(fā)展。

通過本次沙龍，與會各方深入探討了石墨烯在儲能行業(yè)中的應(yīng)用，分析了石墨烯相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用前景，對于中國石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了許多寶貴意見。相信中國的石墨烯產(chǎn)業(yè)、儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)能戒驕戒躁，靜心前行，在社會各界的齊心協(xié)力下，迎來更好的發(fā)展，為中國制造的升級，中國經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)巨大的力量！

作者：劉冠偉

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