元素百科为您介绍石墨烯锂电池的应用优势,加快导电添加剂的工业化。2016年中国重庆石墨烯产业展今天在重庆石墨烯产业园举行。展览产品包括石墨烯粉末材料设备、石墨烯薄膜、石墨烯大规模连续制造设备等领域,将展示国内外石墨烯行业的最新成果和加工技术。同时,还将举办石墨烯应用技术研究等一系列论坛,进一步促进国内外石墨烯产业的交流和发展。

石墨烯的性能
石墨烯是一种从石墨材料中剥离出来的二维碳材料。它不仅具有优异的热、力学和电学性能,而且具有低温氢吸收、室温无散射、应变传感等优点。目前,石墨烯的应用主要集中在电子和化学领域,特别是在锂电池电极、触摸屏和超级电容器领域。
中国石墨烯专利数量第一
根据全球石墨烯专利数据,去年中国石墨烯专利数量居世界第一。目前,石墨烯的研发主要集中在亚洲和北美,其中中中国是主要的研发国家,优先专利申请约占世界的一半。此外,锂电池、生化传感器、超级电容器、催化剂和导电复合材料是世界上石墨烯专利最集中的前五个领域。锂电池应用专利646项,占专利总数的12.7%。因此,石墨烯在锂电池领域的应用研究最为成熟,工业化进程有望加快。
随着制备技术的日益成熟和下游需求的逐步开放,石墨烯材料将加速替代传统材料,并在未来锂电池材料领域有广泛的应用空间。从电子领域的下游需求来看,石墨烯锂电池主要用于电动交通、智能手机、笔记本电脑、移动电源、可穿戴设备和工业储能。数据显示,今年1月至9月,中国新能源汽车生产30.2万辆,比去年同期增长93%。随着新能源汽车产量的快速增长,锂电池需求也将激增。石墨烯锂电池具有降低电阻、提高循环性能、储电量大等优点,有利于促进石墨烯在锂电池领域的产业化发展。
目前,石墨烯在锂电池中的添加形式主要包括导电添加剂、电极复合材料和直接作为负极材料。其中,石墨烯导电添加剂的导电和放电性能远优于传统导电剂,在制备过程中不涉及复杂的合成过程,可控性强,难度低,成功率高。目前,石墨烯导电剂的研发技术相对成熟。
随着支持政策的不断增加和生产成本的下降,我国石墨烯导电剂将迎来大规模生产机遇。今年,工业和信息化部等四部委联合发布了《关于加快新材料产业创新发展的指导意见》,要求积极开发石墨烯、增材制造材料、智能材料、超材料等前沿材料的基础研究和技术积累。此外,《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》指出,2020年形成完善的石墨烯产业体系,实现石墨烯材料标准化、系列化、低成本,实现多领域的大规模应用。
石墨烯导电剂价格
根据石墨烯工业联盟的数据,去年石墨烯导电剂的价格为230美元/公斤,与碳纳米管导电剂的价格大致相同。预计到2020年石墨烯导电剂的价格将降至113美元/公斤,而碳纳米管的价格将保持在200美元/公斤的水平,石墨烯导电剂的价格优势将逐渐显现。

