當(dāng)石墨烯遇上鋰電池...

 石墨烯是一種由碳原子排列構(gòu)成的單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新型納米材料,也是其他維度石墨材料(如富勒烯、碳納米管、石墨、金剛石)的基本構(gòu)建模塊。石墨烯具有優(yōu)良的電子傳導(dǎo)性能、導(dǎo)熱性能及較高的比表面積,在新能源、化工、電子信息、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域擁有巨大應(yīng)用前景。

主要國家都將石墨烯技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用實現(xiàn)作為長期戰(zhàn)略給予重點關(guān)注。石墨烯研發(fā)熱度不斷上升,有助于加速其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程?！?lt;中國制造2025>重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖》進(jìn)一步明確了未來十年我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑,總體目標(biāo)是“2020 年形成百億產(chǎn)業(yè)規(guī)模,2025 年整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破千億”。重點發(fā)展領(lǐng)域包括:石墨烯基電極材料在電動車領(lǐng)域應(yīng)用,石墨烯基防腐材料在海洋工程領(lǐng)域應(yīng)用,石墨烯薄膜在柔性電子領(lǐng)域應(yīng)用,石墨烯基散熱材料在光電領(lǐng)域應(yīng)用,以及石墨烯材料的規(guī)?；苽浼夹g(shù)。

我們認(rèn)為石墨烯產(chǎn)品將最先在鋰電池領(lǐng)域迸發(fā)產(chǎn)業(yè)曙光。石墨烯導(dǎo)電劑的使用可以同時解決能量密度低和電子導(dǎo)電率低的問題。石墨烯微片作為導(dǎo)電性極佳的超薄二維碳材料,可以與鋰離子電池電極活性材料顆粒形成二維導(dǎo)電接觸,有效形成三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),從而顯著提高電極導(dǎo)電能力,在取代傳統(tǒng)乙炔黑導(dǎo)電劑方面有較大市場潛力。按照2014年國內(nèi)動力電池正極材料出貨量17172萬噸,年復(fù)合增速40%估算,2018年國內(nèi)石墨烯導(dǎo)電劑漿料市場空間接近50億元。

石墨烯柔性應(yīng)用期待產(chǎn)業(yè)協(xié)同。石墨烯用于制作柔性材料,是替代ITO 作為新型透明導(dǎo)電膜的理想材料,在液晶顯示屏和可穿戴設(shè)備市場以及散熱材料中具有廣泛的應(yīng)用前景。IHS預(yù)計到2018可穿戴設(shè)市場空間有望達(dá)到300億美元(樂觀估計有望接近500億美元);可穿戴設(shè)備出貨量將達(dá)到2.1億臺。以石墨烯為代表的柔性材料應(yīng)用將顯著提高可穿戴設(shè)備人體適配度,提供用戶更優(yōu)越的使用體驗。石墨烯柔性屏在技術(shù)上已經(jīng)獲得突破,其在柔性電子材料領(lǐng)域應(yīng)用有待于產(chǎn)業(yè)協(xié)同。

我們看好石墨烯鋰電領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,估算2018年國內(nèi)石墨烯導(dǎo)電劑漿料市場空間接近50億元。隨著新能源汽車市場的快速發(fā)展,石墨烯導(dǎo)電劑在替代傳統(tǒng)導(dǎo)電劑領(lǐng)域尚有廣闊的市場空間。石墨烯薄膜在液晶顯示屏和可穿戴設(shè)備市場以及散熱材料中具有廣泛的應(yīng)用前景,將在柔性電子時代大顯身手。