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【大会动态】康飞宇:石墨烯——未来核心储能用碳材料

来源:    发表时间:2021-04-13 17:58     阅读数:5866


        2020年11月11日,在澳门举行的博鳌亚洲论坛国际科技与创新论坛首届大会石墨烯的基础研究到产业化应用分论坛上,清华大学深圳国际研究生院副院长康飞宇向观众介绍了石墨烯这一未来储能用碳材料的设计、制备和应用。

        康飞宇认为,碳是能量存储和转换的关键材料,不同形态的碳如石墨、多孔碳材料、石墨烯、碳纳米管、富勒烯材料在锂离子电池、超级电容器、锂硫电池、太阳能电池上得到了广泛的使用。构建碳导电网络是高性能电池的重要手段,而石墨烯则是最薄的、导电性能最好的导电剂,因此以它替代导电炭黑来制备电池,用量可减少50-80%,电池体积能量密度提升3-5%,对提升电池性能具有重大意义。但他也指出,目前石墨烯电池产业化存在三大难点:大规模的新能源存储、高性能动力电池、碳材料的规模化制备绿色工艺。

        此外,康飞宇还介绍了从石墨到石墨烯制备的传统工艺与新工艺:传统工艺是氧化-插层-膨胀-还原,而目前的新工艺则可以采用电化学插层、低温真空剥离、气流粉碎+超声波处理等一系列新技术,这些技术的研发和使用也使得中国在碳材料-石墨烯行业占据了重要地位。

        清华大学课题组从1994年开始研究天然石墨应用于锂离子电池负极材料,给世界带来新材料的同时也极大推动了世界新科技的发展,现在许多中国锂电企业已经在大量采用天然石墨负极材料,取得了非常好的性价比。康飞宇相信,中国拥有全球近六成的天然石墨资源,在国家政策支持与产学研合作下必将推动中国石墨烯产业再次突破,为世界材料乃至科学带来新贡献和新希望。