石墨烯電池概念：石墨是一種戰(zhàn)略資源，素有“黑金子”的美稱，不僅普遍應(yīng)用于一般工業(yè)和消費領(lǐng)域，還廣泛用于一些特殊的工業(yè)領(lǐng)域。我國石墨礦儲量占世界總儲量的75%，生產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的72%，石墨是我國少有的幾種具有國際競爭優(yōu)勢的礦產(chǎn)之一。石墨烯是一種技術(shù)含量非常高、應(yīng)用潛力非常廣泛的碳材料，具有高導(dǎo)電性、高韌度、高強度、超大比表面積等特點，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、鋰離子電池、航天、軍工、新一代顯示器等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新能源、新材料等新興領(lǐng)域都將帶來革命性的技術(shù)進步。
一、石墨烯電池簡介
據(jù)最新的消息，美國Nanotek公司新發(fā)明——石墨烯電池。傳統(tǒng)電池主要有鋰離子和超級電容兩種，新型電池將同時具備兩者的優(yōu)點：①、功率密度比鋰電池高100倍；②、能量儲存密度比傳統(tǒng)超級電容高30倍；③、最核心的是，充滿電竟然只需1 分鐘！這或?qū)⒏淖兡壳暗囊苿幽茉锤窬�！�?dāng)然石墨烯電池離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化仍有距
離。在新材料研究方面，國外正快馬加鞭，從2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予兩位研究石墨烯的物理學(xué)家到現(xiàn)在有商業(yè)性質(zhì)的公司開發(fā)出石墨烯電池，僅一年都不到。而從2009年提出要經(jīng)濟轉(zhuǎn)型并推出七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，新材料位列其一，到現(xiàn)在已過去了兩年，但還是停留在政策規(guī)劃階段，具體的重量級的創(chuàng)造發(fā)明鳳毛麟角，如果不能從上層制度、政策到下層企業(yè)、民間層面的重視和發(fā)力，那么在新材料領(lǐng)域，中國與國外的差距將越來越大，中國將長久停留在礦石開采和材料的初級應(yīng)用層面。
石墨烯是一種由碳原子按照六邊形進行排布并相互連接而成的碳分子，其結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。石墨烯在電子行業(yè)的應(yīng)用中研發(fā)的方向主要有四個領(lǐng)域，包括：
1、石墨烯可替代晶硅應(yīng)用在將芯片領(lǐng)域，將芯片速度提高到THZ 級別；全球每年半導(dǎo)體晶硅的需求量在2500 噸左右，石墨烯如果替代十分之一的晶硅制成高端集成電路，市場容量至少在5000 億元以上。
2、石墨烯制成的鋰離子電池負極材料能夠大幅提高電池性能。全球每年負極材料的需求量在2.5 萬噸以上，并保持20%以上增長。石墨烯作為負極材料應(yīng)用在十分之一的鋰離子電池中，其需求量也在250 噸以上。
3、石墨烯制成的超級電容器，充電時間只需1 毫秒。2010 年全球超級電容市場規(guī)模在50 億美元，并保持著20%的增長率，隨著未來超級電容器的放量，石墨烯的應(yīng)用空間巨大。
4、石墨烯可以替代ITO 作為導(dǎo)電材料制成顯示器件。預(yù)計2011 年全球ITO 導(dǎo)電玻璃的需求量在8500－9500 萬片，石墨烯的替代空間巨大。
石墨烯規(guī)模化供應(yīng)和需求均沒有形成在8－10年內(nèi)無法形成產(chǎn)業(yè)化
1、國際上的研究熱點是石墨烯的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、制備方法以及納米材料的研究等；我國的研究主要集中在納米材料、材料應(yīng)用研究等領(lǐng)域。國際上石墨烯的專利主要在石墨烯的制備、能源領(lǐng)域應(yīng)用、顯示技術(shù)方面、石墨烯納米材料及石墨烯復(fù)合材料等領(lǐng)域，我國的專利更多集中在石墨烯的制備和石墨烯復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。
