石墨烯鋰電池應用顯優勢 導電添加劑產業化提速

2016年我國重慶石墨烯產業展覽會今天在重慶石墨烯產業園舉辦。此次展會產品包括石墨烯粉體材料設備、石墨烯薄膜、石墨烯大規模持續化制造設備等領域，將展現國內外石墨烯行業的最新成果、加工技術。同時還將舉辦石墨烯應用技術研究等系列論壇活動，進一步促進國內外石墨烯行業的交流和發展。

石墨烯是從石墨材料中剝離出來的二維碳材料，其不僅具有優異的熱學、力學及電學性能，還具有低溫吸氫、常溫無散射、應變傳感等優點。目前石墨烯應用重要集中在電子及化工領域，特別是在電子行業的鋰電池電極、觸摸屏、超級電容領域具有較強的競爭優勢。

全球石墨烯專利數據顯示，去年我國石墨烯專利數量全球排名第一。目前石墨烯的研發重要集中在亞洲及北美洲，其中我國是重要的研發國家，優先權專利申請數約占全球近一半。另外，全球石墨烯專利最為集中的前五個領域分別是鋰電池、生化傳感器、超級電容器、催化劑及導電復合材料。其中鋰電池應用方面的專利數為646件，占專利總數的12.7%。因此石墨烯的應用研究在鋰電池領域最為成熟，產業化進程有望提速。

隨著制備技術日趨成熟以及下游需求逐漸打開，石墨烯材料對傳統材料的替代將加快，未來在鋰電池材料領域具有廣泛的應用空間。從電子領域的下游需求來看，添加石墨烯后的鋰電池重要應用于電動交通工具、智能手機、筆記本電腦、移動電源、可穿戴設備及工業儲能等領域。數據顯示，今年一月至九月我國新能源汽車生產30.2萬輛，比上年同期上升93%，在新能源車產量迅猛上升的同時，鋰電池需求也將激增。石墨烯鋰電池具有減低電阻、改善循環性能和儲電量大等優點，將有利于推動石墨烯在鋰電池領域的產業化發展。

目前石墨烯在鋰電池中的添加形式重要有導電添加劑、電極復合材料及直接作為負極材料三種形式。其中，石墨烯導電添加劑的導電、放電性能遠遠優于傳統導電劑，其在制備過程中不涉及復雜的合成過程，因此可控性較強，難度較低，成功率較高，目前石墨烯導電劑研發技術已經相對成熟。

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隨著扶持政策不斷加碼，以及生產成本的下降，我國石墨烯導電劑將迎來規模化生產機遇。今年工信部等四部委聯合公布了《有關加快新材料產業創新發展的指導意見》，要求積極開發前沿材料，包括石墨烯、增材制造材料、智能材料、超材料等基礎研究和技術積累。另外，《有關加快石墨烯產業創新發展的若干意見》指出，在2020年形成完善的石墨烯產業體系，實現石墨烯材料標準化、系列化和低成本化，在多領域實現規模化應用。

石墨烯產業聯盟數據顯示，去年石墨烯導電劑價格為230美元/千克，和碳納米管導電劑價格大致相同，預計到2020年石墨烯導電劑價格將降至113美元/千克，而碳納米管價格將維持在200美元/千克的水平，石墨烯導電劑的價格優勢將逐步顯現。