萬能材料石墨烯即將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐階段

　　“受任何新材料產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的基本規(guī)律限制，石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)手段已經(jīng)找到，還在進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的前期準(zhǔn)備，并未實(shí)現(xiàn)真正意義上產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)規(guī)�；�生產(chǎn)。”提起眼下的石墨烯產(chǎn)業(yè)，北京一家專門從事石墨烯生產(chǎn)的企業(yè)高層說。

　　上述企業(yè)高層所在企業(yè)是擁有整套石墨烯產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)加工流程工藝的科技企業(yè)，現(xiàn)有干粉、各種溶劑的分散液等石墨烯微片產(chǎn)品。

　　即便已經(jīng)走在石墨烯產(chǎn)業(yè)的前沿，但在上述高層的觀點(diǎn)里，目前石墨烯廣闊的需求空間和真正的石墨烯工業(yè)化生產(chǎn)困難無法批量供應(yīng)的市場(chǎng)空白形成了鮮明對(duì)比。“實(shí)驗(yàn)室制備已經(jīng)成熟，規(guī)模生產(chǎn)還處于工業(yè)生產(chǎn)的摸索階段。”

　　近半年以來，石墨烯已經(jīng)成為中國市場(chǎng)上的新寵兒。先是追捧樂通股份石墨烯在油墨領(lǐng)域的應(yīng)用，再是金路集團(tuán)的透明導(dǎo)電薄膜，然后是中國寶安、西藏城投的超級(jí)電容器，還有中超電纜的特種電纜，一場(chǎng)關(guān)于它的資本盛宴已經(jīng)開啟。

　　但時(shí)至今日，真空技術(shù)網(wǎng)(http://genius-power.com/)認(rèn)為部分投資者并未真正弄清石墨烯微片與納米石墨、CVD石墨烯薄膜、膨脹石墨的真正關(guān)系與區(qū)別，便已扎進(jìn)股市不回頭。

　　石墨烯是一種由單層碳原子形成的二維晶體，而標(biāo)榜規(guī)模化生產(chǎn)的多為納米石墨微片、石墨烯微片與納米石墨的混合物和氧化石墨、膨脹石墨等等，與石墨烯微片的性能存在天壤之別。

　　其中，石墨烯也稱石墨的單原子層薄片，厚度只有0.35個(gè)納米。由于本身極強(qiáng)的導(dǎo)電性、高韌性、較高導(dǎo)熱等性能，石墨烯被譽(yù)為一種“萬能材料”，將在催化劑載體、導(dǎo)熱、光伏、儲(chǔ)能、航天等領(lǐng)域帶來一次材料技術(shù)革命。

　　目前，在產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的石墨烯材料主要分為兩類，一類是石墨烯薄膜，另一類是石墨烯微片。根據(jù)前述高層的介紹，石墨烯在下游應(yīng)用主要集中在三大塊，即石墨烯改性超級(jí)電容器用活性炭、石墨烯改性鋰電電極材料和石墨烯改性塑料。

　　不過，雖然石墨烯最早是從石墨中剝離出來，但產(chǎn)業(yè)化制備一個(gè)重要分支CVD法制備石墨烯薄膜主要是以甲烷等含碳?xì)怏w為原料進(jìn)行氣相沉積，目前石墨烯薄膜生產(chǎn)與天然石墨幾乎沒有半點(diǎn)關(guān)系。

　　而石墨烯微片粉體雖然由石墨生產(chǎn)，但是對(duì)資源的耗費(fèi)量很少。目前全球生產(chǎn)石墨烯所需的石墨也是有限的，如果未來石墨烯得到廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大100倍，一個(gè)普通年產(chǎn)10萬噸的高純石墨礦就足以滿足全世界用量。“在石墨烯粉體的生產(chǎn)中，石墨所占成本不到10%。”有行業(yè)人士如是說。

　　一位不愿透露姓名的科研人員表示，在材料科學(xué)領(lǐng)域，從發(fā)布Science論文到產(chǎn)業(yè)化，再到老百姓直接受益，周期往往需要30年以上，“石墨烯這種二維材料是否能在非絕對(duì)零度穩(wěn)定存在曾引發(fā)理論界的激烈爭(zhēng)論，直到2004年才被發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定存在，并測(cè)定了石墨烯的物理化學(xué)性質(zhì)從而得了諾貝爾物理獎(jiǎng)�，F(xiàn)在過去僅僅10年，實(shí)驗(yàn)室制備已經(jīng)成熟，規(guī)模生產(chǎn)還處于工業(yè)生產(chǎn)的摸索階段。”

　　對(duì)于下游應(yīng)用局面何時(shí)能真正打開，現(xiàn)場(chǎng)一位長期從事石墨烯領(lǐng)域研究的專家認(rèn)為：“由于科研難度較小，石墨烯在超級(jí)電容器和透明柔性電極材料、鋰離子電容器方面，會(huì)較其他應(yīng)用領(lǐng)域走得相對(duì)較快。”

　　值得關(guān)注的是，在各應(yīng)用領(lǐng)域中，目前國內(nèi)很多石墨烯超級(jí)電容器項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入或者即將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐階段。而石墨烯具有良好的功率特性和循環(huán)壽命，遠(yuǎn)高于目前商業(yè)化的活性炭基超級(jí)電容器，應(yīng)用前景極佳。