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【深度】寒冬已去 石墨烯的春天在何方?

2016-02-03 08:41来源:知乎作者:宮非关键词:石墨烯石墨烯技术石墨烯应用收藏点赞

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第一部分我们来回顾中国石墨烯的发展道路。

中国自 2009 年积极推动石墨烯产业,即便在 2013 年陆续成立了产业联盟,几年过去了还是没有太多令人惊艳的成果,让我们不禁疑虑难道石墨烯不像我们听到的那么神奇了吗?其实不然,只不过问题核心出在三个地方﹕第一,正由于制备氧化石墨烯进入门坎低所以充斥市面,但石墨烯氧化物为绝缘体,做导电、导热材料效果势必不佳﹔第二,目前台面上的石墨烯公司的领导大多都是学者出身,往往都有其专业领域但非渠道出身,为取得石墨烯材料而参考 Hummers 法改良成可量产,但这通常制约其往其他不同领域深研的机会﹔第三,错以为石墨烯为“超级材料”加进去就有效,其实石墨烯不能黏附在各类材质上,必须以高分子复材方式进行,那就要先解决界面问题,要懂得依功能需要挑选不同基材后,石墨烯的组分也不同,加上石墨烯有 600多种品项,一家公司只有氧化还原制备几种石墨烯怎么可能符合各类型应用技术来。(见图二.中国石墨烯产业化基地。)

但吊诡的是 99% 的石墨烯厂家都采用氧化还原法,原因很简单,就是可以量产使成本大幅下降。我估算过如果在高校实验室制备石墨烯为每克 40 元,石墨烯公司生产氧化石墨为 1 元的话,还原氧化物石墨烯大概不超过 5 元。但除了应用范围受限外,更严重的问题是废酸处理成本及后续影响环境未被计算进成本,生物质石墨烯,靠谱吗?。所以我才会一直呼吁那些成立很久的石墨烯公司如果不自废武功重新来过,未来将不可能有机会改变现况的。这是石墨烯产业化无法突破的第一点。

其次,千万不要把石墨烯当成“超级材料”,材料应用总是离不开各类机理的。加上石墨烯属于增益材料,渗滤阈值通常很低就达到很好的效果,所以在机理后要以主材质的角度去思考。我们举石墨烯导电油墨为例 (片电阻 10E0 奥姆,比 Vorbeck 还高一个数量级,成本为 1╱5),首先,要考虑涂布在何种基材?为了不脱落要选用甚么树脂? 树脂与石墨烯的界面怎么解决?要加入那些成分以达到导电网络与分散均匀? 接着还要考虑石墨烯渗滤阈值多少才能超出现有市售规格? 最后,终端成本的性价比如何? 传统石墨烯公司的思维是乱枪打鸟,就免费送呗,总会被我蒙到几个可以用的产品,但你只有一二种石墨烯材料,难怪到现在还一事无成。这是石墨烯产业化无法突破的第二点。

最后,近年来中国各地政府大力支持石墨烯产业,从重庆、山东、江苏及广东形成几个石墨烯部落,当地政府甚至祭出补助方案,但是应用技术推广失利的恶性循环下,大部分石墨烯公司不是经营困难就是半歇业领补助。各位回想 2015 年 3 月发表的影驰手机现在在何处?那些石墨烯润滑油、枕头或体温计,我们该到哪里才买得到。我只能说这些厂家不负责任,加入石墨烯不过提升个 30~40% 就急得发表,要不是有压力,要不就是想制造话题,否则消费者根本不买单,坏的是让民众对石墨烯不再有憧憬了,那还高谈阔论石墨烯产业元年将情何以堪?这是石墨烯产业化无法突破的第三点。

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原标题:突围 – 石墨烯前方的道路在何方?
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