De ce a devenit grafenul o înșelătorie în China?

De ce a devenit grafenul o înșelătorie în China?

Cu toate acestea, deși perspectivele de aplicare ale grafenului devin din ce în ce mai promițătoare, o altă afirmație complet diferită este, de asemenea, categorică: grafenul este o înșelătorie în China.

În martie 2015, Institutul Chongqing de Tehnologie Verde și Inteligentă al Academiei Chineze de Științe a anunțat lansarea unui telefon mobil cu grafen numit"GALAX SETTLERα". Conform publicității de la acea vreme, transmisia sa de lumină a fost de până la 97%, rata de încărcare a telefonului mobil a crescut cu 40%, iar durata de viață a bateriei extinzându-se cu 50%, densitatea de energie a bateriei crește, de asemenea, cu 10. %. Deoarece este legat de grafen, deși acest telefon este echivalent doar cu o configurație de o mie de yuani, prețul poate ajunge până la 2.499 de yuani.

Opt luni mai târziu, în ciuda anunțului primului lot de 30.000 de unități ale acestui telefon cu grafen, acesta nu a fost vândut pe piață.

Dar oamenii pot cumpăra o varietate de alte produse cu grafen. De exemplu, Shengquan Group, o companie listată pe New OTC Market, a lansat pe piață șosete și lenjerie intima din grafen. Conform publicității companiei, au adăugat grafen de biomasă"încălzire interioară" fibre la produs, care este o fibră compozită multifuncțională inteligentă nou-nouță, care&are capacitatea de a activa celulele imune, de a proteja împotriva razelor ultraviolete, de a îmbunătăți microcirculația, proprietăți antibacteriene și antibacteriene, de creștere a căldurii și de creștere a soarelui, și poate și dezodoriza."

Potrivit publicității companiei, au carbonizat tulpinile plantelor pentru a extrage grafenul, folosind supraconductibilitatea grafenului ca materie primă pentru producția de haine. De asemenea, ei plănuiesc să lanseze un sutien inteligent care măsoară modificările subtile ale temperaturii pieptului femeilor printr-un senzor încorporat pentru a preveni eficient tumorile și cancerul de sân. De asemenea, plănuiesc să le aplice uniformelor militare. În prezent, aceste așa-numite produse cu grafen sunt scumpe, prețul unei perechi de șosete. Pentru mai mult de 50 de yuani, prețul unei perechi de lenjerie este aproape de 300 de yuani, prețul unei centuri de grafen este aproape de 600 de yuani, iar îmbrăcămintea generatoare de căldură este vândută cu peste 1700 de yuani.

& quot;În ultimii câțiva ani, când nanomaterialele au fost populare, a existat o mulțime de hype despre conceptul de'nano+' in China. De data aceasta, conceptul de'grafen' este la fel. Multe produse cu grafen sunt o înșelătorie." Lider național de proiect 863, cercetător al materialelor, Said Qi Lu, profesor la Școala de Chimie și Inginerie Moleculară a Universității din Peking. Datorită contribuției sale la noi materiale și energie, Qilu este, de asemenea, cunoscut ca principalul fondator al țării mele'materialele catodice ale bateriilor cu litiu cobalt și manganat de litiu.

Conform înțelegerii reporterului', grafenul este în prezent împărțit în două tipuri: grafen monoatomic cu peliculă subțire și pulbere de grafen. Prepararea primului folosește în principal gaze care conțin carbon precum metanul și acetilena ca materii prime și este sintetizată prin depunere chimică de vapori, care nu are nicio legătură cu grafitul sau paiele.

Pulberea de grafen este obținută din grafit natural, oxidat cu acid concentrat și agent oxidant puternic și apoi redus prin tratament termic de expansiune. În ceea ce privește grafenul extras din paie, se spune că 15 pisici de cob de porumb pot extrage o pisică de grafen. Mulți oameni din industrie par să nu fie auziți.

În afară de chiloții de grafen înșelătorie evident,"baterii de grafen" și"baterii cu litiu grafen" pe care multe institute de cercetare și companii sunt dornice să le dezvolte sunt, de asemenea, acuzate de minciună.

În prezent, practica aplicării grafenului în domeniul bateriilor este, în general, de a adăuga materiale grafen la electrozii pozitivi și negativi ai bateriilor cu litiu."Această abordare este evident înșelătoare." Recent, cercetătorul Tsinghua Energy Internet Liu Guanwei a pus la îndoială"bateria grafen" articol pe internet.

În acest articol intitulat"The Legendary"Graphene Battery" tehnologie, este o mare minciună?"În articol, Liu Guanwei a oferit o viziune clară de la început:

Tehnologia"bateria cu grafen" este aproape inexistent. Grafenul poate crește doar rata de încărcare și descărcare în teorie, dar nu ajută la creșterea capacității (energiei). Oameni care vor fi dezamăgiți), sensul trucului este mult mai mare decât valoarea practică.

Potrivit lui Liu Guanwei, conform nomenclaturii electrochimice clasice, bateriile litiu-ion utilizate în telefoanele inteligente generale ar trebui să poarte denumirea"baterii cu oxid de litiu-cobalt-grafit." Se numește"baterie litiu-ion" deoarece ionul de litiu joacă un rol major în ea."Strict vorbind, grafenul joacă doar un rol auxiliar în baterie, așa că o baterie care utilizează grafen nu poate fi numită direct'baterie cu grafen'."

În viziunea lui Liu Guanwei', numai grafenul este folosit ca"aditiv conductor" în baterii cu litiu care practic au intrat pe piață acum. Dar chiar și aplicarea"aditivi" a fost chestionat.

Grafenul poate fi folosit ca agent conductor pentru a promova încărcarea și descărcarea rapidă a bateriilor cu litiu. În teorie, poate îmbunătăți performanța ratei. Cu toate acestea, dacă procesul de dispersie nu este în vigoare și amestecul este neuniform, totul este un castel pe cer. În plus, există multe materiale de înaltă calitate și ieftine. Trebuie folosit grafenul scump."

Reporterul a observat că punctele de vedere ale lui Liu Guanwei&au fost recunoscute de mulți experți seniori din industrie, inclusiv Zhang Yuanbo, Qilu, profesorul Lu Hongbin de la Departamentul de Știință a polimerilor din cadrul Universității Fudan și profesorul Yuan Guohui de la Departament. de Chimie Aplicată a Școlii de Inginerie Chimică din Harbin Institute of Technology.

& quot;Cine poate veni cu datele până acum? A facut cineva o astfel de baterie?" Qilu consideră, de asemenea, că&electrozii pozitivi și negativi ai bateriilor cu litiu sunt ambele structuri stratificate, astfel încât, în anumite condiții externe, formează o migrare de la electrodul pozitiv la electrodul negativ. Grafenul este o structură de inel cu un singur strat de atom de carbon, care este determinată de propriile sale proprietăți chimice și fizice și nu va forma un material de electrod negativ separat pentru bateriile cu litiu."

Mulți oameni își irosesc viața pentru asta?

În ceea ce privește îndoielile experților din industrie, în calitate de secretar general al"Alianța strategică pentru inovarea tehnologică în industria grafenului din China", Li Yichun a spus:"Deși industria este controversată, științifică și tehnologică inovație, orice se poate întâmpla. Unii experți cred că este imposibil.'Totul este atins, iar unii experți sunt prea arbitrari, dar trebuie să avem mintea deschisă."

Până acum, este imposibil să cunoaștem adevărata față a nou-dezvoltate&din Qingdao quot;bateria cu litiu grafen", lider mondial. Răspunsul Huawei este"există cercetări despre grafen, dar nu va fi comercializat atât de repede." Ca Institutul de Ceramica din Shanghai, Academia Chineză de Științe Liderul"Graphene Super Electric Vehicle Battery" echipa, Huang Fuqiang'apărarea este că"toată lumea va trage concluzii diferite din unghiuri diferite, dar esența este aceeași."

De fapt, chiar și Andre Gaim, care a câștigat Premiul Nobel în 2010 pentru descoperirea grafenului, nu poate'înțelege actualul grafen frenetic din China. La sfârșitul lunii octombrie 2015, când Gaim a participat la o expoziție de produse cu grafen organizată la Qingdao, el a ignorat fața gazdei și a spus clar că „multe produse de aplicare, inclusiv bateriile cu grafen, pot fi suspectate de hype în prezent”.

În ziua în care Gaim a participat la întâlnire,"2015 Global Graphene Industry Research Report" A fost, de asemenea, publicată pentru prima dată de Alianța strategică pentru inovarea tehnologică din industria grafenului din China, care a arătat că China nu numai că s-a clasat pe primul loc în lume în ceea ce privește numărul de lucrări publicate despre grafen la sfârșitul anului 2012, iar numărul de brevete a crescut rapid în ultimii trei ani.

Cu toate acestea, Gaim a subliniat, de asemenea, într-un interviu acordat presei chineze, că jumătate din cercetările pe multe lucrări publicate cu grafen vor fi aruncate. Pe de altă parte, multe brevete, în special cele produse de universități, dintre care 90% nu au valoare, 99% dintre brevete vor deveni în cele din urmă invalide, iar întreținerea acestor brevete va costa, de asemenea, mulți bani, iar mulți oameni își irosesc trăiește pentru asta.

& quot;Deși China se află pe primul loc în lume în ceea ce privește numărul de lucrări din grafen publicate, multe institute de cercetare științifică nu știu ce vrea industria, iar problema deconectarii dintre cercetarea științifică și aplicarea este proeminentă." Kang Feiyu, decanul Școlii de absolvire a Universității Tsinghua din Shenzhen și expert în materiale de carbon, a declarat public.

Aceste îndoieli nu opresc ritmul practicanților chinezi de grafen. Pe 16 ianuarie, parcul industrial științific și tehnologic Changzhou West Taihu a organizat o ceremonie de semnare a proiectelor de grafen, iar 21 de proiecte de grafen s-au stabilit colectiv în Changzhou. Liu Zhifeng, secretarul Comitetului de lucru al Partidului din Parcul Industrial de Știință și Tehnologie Changzhou West Taihu, a declarat că industria grafenului din Changzhou&se îndreaptă spre obiectivul de a"crearea a zeci de miliarde de industrii specializate. ."

Există multe parcuri industriale cu grafen precum Changzhou în China. Conform înțelegerii reporterului'parcuri industriale cu grafen pe scară largă au fost formate în Chongqing, Wuxi, Qingdao, Tangshan și în alte locuri. Și mai multe parcuri industriale cu grafen sunt de așteptat să înflorească în 2016.

În Changzhou, un insider al 2D Carbon Technology Co., Ltd. a declarat reporterilor că au fost înființați în Changzhou în 2011 și au crescut la o scară de 200 de persoane. În 2012, au produs primul ecran tactil cu grafen capacitiv' din lume. În ultimii doi ani, au folosit, de asemenea, eficiența ridicată a radiației termice a filmelor de grafen pentru a dezvolta niște îmbrăcăminte încălzită. Direcțiile lor de cercetare și dezvoltare includ, de asemenea, materiale compozite cu grafen, celule solare și senzori portabili. Cu toate acestea, el a recunoscut că aceste produse au de fapt puțină legătură cu grafenul.

Piața de capital este cea care gustă dulceața mai devreme decât parcurile industriale, institutele de cercetare științifică, universitățile și întreprinderile. Datele relevante arată că un total de 60 de companii cotate la bursă din Shanghai și Shenzhen își au afacerile cu grafen. La mijlocul lunii august 2015, Del Home Furnishings, cu sediul în Jiangsu, și-a anunțat investiția în baterii super-litiu cu grafen și în alte proiecte. După elaborarea planului de"creșterea veniturilor anuale cu 2,8 miliarde de yuani și a profitului net anual cu 450 de milioane de yuani", această companie a ajuns din urmă cu" Prețul acțiunii unei companii cu conceptul de"bateria cu grafen" pare să fi fost în rachetă, cu o creștere de 158,4% în mai mult de două luni.

Drumul spre comercializarea industrială este lung

& quot;În aplicarea internă a grafenului, de fapt, nu există multe companii care produc grafen. Multe dintre ele sunt companii care obișnuiau să producă materiale de carbon, cum ar fi grafitul, sau chiar companii complet neafiliate care folosesc bannerul grafenului, sau speculează cu stocuri sau luptă pentru el. Fonduri naționale, aproape că nu există companii care să producă cu adevărat grafen și să poată face bani cu adevărat." a spus Zhu Hongwei, profesor la Centrul de Micro-Nano Mecanică al Școlii de Știința și Ingineria Materialelor, Universitatea Tsinghua.

În viziunea lui Liu Guanwei', nu numai că sunt multe escrocherii interne cu grafen, ci și o mulțime de hype despre proiectele străine. În articolul său care pune la îndoială bateriile cu grafen, Liu Guanwei a declarat că"compania spaniolă Graphenano cu baterii cu grafen" nu a putut găsi nicio informație validă dacă au fost cele trei companii auto germane care au susținut că cooperează sau pe site-ul Oficiului de Brevete.

Deci, de ce este foarte așteptatul"rege al noilor materiale" într-o controversă atât de incomodă?

Conform înțelegerii reporterului'există trei motive: pe de o parte, indiferent dacă este autohton sau străin, nu există o metodă de sinteză industrială găsită tehnic pentru a obține grafen monocristal de suprafață mare. Pe de altă parte, lanțul industrial din aval de grafen nu s-a format încă pe piață. Cea mai mare cerere de grafen o reprezintă doar institutele și laboratoarele de cercetare științifică majore și nicio cantitate mare de grafen nu a fost pusă în funcțiune industrială.

Încă din 2010, cercetătorii de la Universitatea Sungkyunkwan din Coreea de Sud și Samsung Corporation au produs un ecran transparent și flexibil compus din grafen multistrat și un substrat de folie de poliester. La acea vreme, Hong Bingxi, profesor la Universitatea Sungkyunkwan și autorul corespondent al lucrării, a propus că metoda lor ar putea fi utilizată pentru a produce celule solare pe bază de grafen, senzori tactili și afișaje cu ecran plat. Dar el a recunoscut la acea vreme că era prea devreme pentru producția și comercializarea pe scară largă - cinci ani mai târziu, metoda Hong Bingxi&a rămas încă în laboratoarele Samsung și ale Universității Sungkyunkwan din Coreea de Sud.

Ultimul aspect este costul preparării grafenului. Datorită incapacității de a produce în masă, costul preparării grafenului a rămas ridicat, iar costul ridicat a împiedicat și ritmul de industrializare pe piața din aval. Anterior, prețul grafenului era de până la 5.000 de yuani/gram, ceea ce era de câteva ori mai scump decât aurul."Sticlă cu ceva care nu este surprinzător este mai scumpă decât aurul. Câteva grame de pudră de grafen valorează sute de mii de yuani. Când zburăm în avion, suntem transportați de mai multe persoane de teamă să nu fim confiscați de controlul de securitate." Startup-urile studiate o descriau astfel.

În Canada, Grafoid și Universitatea Națională din Singapore au stabilit cel mai mare centru de cercetare a grafenului (NUS) din lume și au lansat o nouă bază de producție în Ontario în 2014. Această bază de 20.000 de metri pătrați produce în principal pudră de grafen. La acel moment, responsabilul companiei spunea că pot produce în masă grafen de înaltă calitate la un preț mic. Cu toate acestea, mai mult de un an mai târziu, nu au apărut știri noi din această bază.

Prin urmare, problemele tehnice sunt cele care împiedică cu adevărat aplicarea pe scară largă a grafenului. Dintre acestea, dezvoltarea unor metode de sinteză consistente și reproductibile pentru grafenul cu costuri reduse, la scară largă și de înaltă calitate este cea mai mare dificultate.

Un lucru interesant cu care oamenii sunt familiarizați este că Andre Gaim a folosit bandă scotch pentru a obține grafen. Dar ceea ce oamenii nu știu'este că grafenul obținut prin această metodă are o dimensiune mică, în general între 10 microni și 100 microni, și are dezavantajele randamentului scăzut și costului ridicat și nu poate îndeplini cerințele industrializarea și producția pe scară largă.

Mai târziu, metoda de reducere a oxidului de grafit este una dintre cele mai frecvent utilizate metode pentru prepararea grafenului. Cu toate acestea, această metodă obține în principal pulbere de grafen, care are multe defecte și proprietăți electrice și mecanice slabe. Acidul sulfuric concentrat este necesar pentru a oxida grafitul, care este o problemă dificilă în tratarea lichidelor deșeurilor industriale.

De atunci, oamenii au crezut că nu este necesar să se folosească grafit pentru a prepara grafenul, ci trebuie doar să încerce ca atomii de carbon să formeze o peliculă subțire. Depunerea chimică în vapori (CVD) a luat ființă. Această metodă introduce gaze precum etilena sau acetilena într-o cameră de reacție pentru a descompune aceste gaze la temperatură ridicată. După răcire, atomii de carbon sunt depuși pe suprafața substratului pentru a forma grafen. . Deși CVD poate îndeplini cerințele pentru producția de grafen pe scară largă și de înaltă calitate pe scară largă, problema este că, datorită costului său ridicat și procesului complex, aplicarea acestei metode în producția de grafen este limitată.

Datorită diferenței uriașe dintre metodele de preparare, prețul pulberii de grafen și al filmului CVD diferă și el de mii de ori. De exemplu, 1 gram de pulbere de grafen costă doar mai puțin de 10 yuani, în timp ce 1 metru pătrat de peliculă de grafen costă zeci până la sute de yuani, iar greutatea sa este de fapt mai mică de 1 mg.

Există o altă metodă principală - metoda de stripare a solventului. Întrucât întregul proces de exfoliere în fază lichidă nu introduce niciun defect pe suprafața grafenului, acesta oferă perspective largi de aplicare pentru aplicațiile acestuia în domeniile microelectronicei, materialelor compozite multifuncționale etc. Dezavantajul este, de asemenea, că randamentul este foarte scăzut.

Prin urmare, din punct de vedere al aplicației, grafenul se află în prezent în stadiu de povestire în țară și în străinătate."În plus, standardele industriale actuale pentru dimensiunea, uniformitatea și fiabilitatea grafenului în electronicele de larg consum nu au fost încă determinate, așa că utilizarea efectivă a grafenului în electronicele de larg consum nu a fost încă demonstrată." Zhu Hongwei crede că grafitul În prezent, ene poate face dispozitive la scară mică în laborator, dar producția de masă și calitatea integrării nu pot fi garantate."Cel puțin încă nu există nicio speranță."

De fapt, chiar și Gaim însuși are rezerve cu privire la comercializarea actuală a grafenului. Gaim consideră că grafenul este un primer care a condus dezvoltarea unei game mai largi de materiale bidimensionale. Dar pentru grafen, din perspectiva fizicii, a ajuns la un blocaj și, dacă nu va exista o descoperire mai mare în viitor, este dificil să facem îmbunătățiri suplimentare.

Memorabilia dezvoltării grafenului

2004: Andrei Geim și Konstantin Novoselov au obținut grafen printr-o simplă metodă mecanică de îndepărtare a benzii. Cei doi au câștigat Premiul Nobel pentru Fizică în 2010.

Decembrie 2009: Institutul de Cercetare Fujitsu din Japonia&și-a anunțat utilizarea cu succes a grafenului pentru a face tranzistori.

Februarie 2010: IBM a dezvoltat Graphene FET (Field Effect Transistor).

Iunie 2010: Samsung și profesorul Sumio Iijima de la Universitatea Sungkyunkwan din Coreea de Sud au folosit grafen pentru a face electrozi flexibili și transparenți.

Ianuarie 2012: Jiangnan Graphene Research Institute, 2D Carbon și alte companii au anunțat că au dezvoltat în comun primul ecran tactil capacitiv cu grafen pentru telefoane mobile&din lume.

August 2012: Nokia a dezvăluit că departamentul său R&D lucrează la senzori fotoelectrici cu grafen.

Septembrie 2012: Sony a anunțat că a dezvoltat un proces roll-to-roll pentru fabricarea grafenului.

Ianuarie 2013: Cercetarea Chongqing a Academiei Chineze de Științe

De ce a devenit grafenul o înșelătorie în China?

Cu toate acestea, deși perspectivele de aplicare ale grafenului devin din ce în ce mai promițătoare, o altă afirmație complet diferită este, de asemenea, categorică: grafenul este o înșelătorie în China.

În martie 2015, Institutul Chongqing de Tehnologie Verde și Inteligentă al Academiei Chineze de Științe a anunțat lansarea unui telefon mobil cu grafen numit"GALAX SETTLERα". Conform publicității de la acea vreme, transmisia sa de lumină a fost de până la 97%, rata de încărcare a telefonului mobil a crescut cu 40%, iar durata de viață a bateriei extinzându-se cu 50%, densitatea de energie a bateriei crește, de asemenea, cu 10. %. Deoarece este legat de grafen, deși acest telefon este echivalent doar cu o configurație de o mie de yuani, prețul poate ajunge până la 2.499 de yuani.

Opt luni mai târziu, în ciuda anunțului primului lot de 30.000 de unități ale acestui telefon cu grafen, acesta nu a fost vândut pe piață.

Dar oamenii pot cumpăra o varietate de alte produse cu grafen. De exemplu, Shengquan Group, o companie listată pe New OTC Market, a lansat pe piață șosete și lenjerie intima din grafen. Conform publicității companiei, au adăugat grafen de biomasă"încălzire interioară" fibre la produs, care este o fibră compozită multifuncțională inteligentă nou-nouță, care&are capacitatea de a activa celulele imune, de a proteja împotriva razelor ultraviolete, de a îmbunătăți microcirculația, proprietăți antibacteriene și antibacteriene, de creștere a căldurii și de creștere a soarelui, și poate și dezodoriza."

Potrivit publicității companiei, au carbonizat tulpinile plantelor pentru a extrage grafenul, folosind supraconductibilitatea grafenului ca materie primă pentru producția de haine. De asemenea, ei plănuiesc să lanseze un sutien inteligent care măsoară modificările subtile ale temperaturii pieptului femeilor printr-un senzor încorporat pentru a preveni eficient tumorile și cancerul de sân. De asemenea, plănuiesc să le aplice uniformelor militare. În prezent, aceste așa-numite produse cu grafen sunt scumpe, prețul unei perechi de șosete. Pentru mai mult de 50 de yuani, prețul unei perechi de lenjerie este aproape de 300 de yuani, prețul unei centuri de grafen este aproape de 600 de yuani, iar îmbrăcămintea generatoare de căldură este vândută cu peste 1700 de yuani.

& quot;În ultimii câțiva ani, când nanomaterialele au fost populare, a existat o mulțime de hype despre conceptul de'nano+' in China. De data aceasta, conceptul de'grafen' este la fel. Multe produse cu grafen sunt o înșelătorie." Lider național de proiect 863, cercetător al materialelor, Said Qi Lu, profesor la Școala de Chimie și Inginerie Moleculară a Universității din Peking. Datorită contribuției sale la noi materiale și energie, Qilu este, de asemenea, cunoscut ca principalul fondator al țării mele'materialele catodice ale bateriilor cu litiu cobalt și manganat de litiu.

Conform înțelegerii reporterului', grafenul este în prezent împărțit în două tipuri: grafen monoatomic cu peliculă subțire și pulbere de grafen. Prepararea primului folosește în principal gaze care conțin carbon precum metanul și acetilena ca materii prime și este sintetizată prin depunere chimică de vapori, care nu are nicio legătură cu grafitul sau paiele.

Pulberea de grafen este obținută din grafit natural, oxidat cu acid concentrat și agent oxidant puternic și apoi redus prin tratament termic de expansiune. În ceea ce privește grafenul extras din paie, se spune că 15 pisici de cob de porumb pot extrage o pisică de grafen. Mulți oameni din industrie par să nu fie auziți.

În afară de chiloții de grafen înșelătorie evident,"baterii de grafen" și"baterii cu litiu grafen" pe care multe institute de cercetare și companii sunt dornice să le dezvolte sunt, de asemenea, acuzate de minciună.

În prezent, practica aplicării grafenului în domeniul bateriilor este, în general, de a adăuga materiale grafen la electrozii pozitivi și negativi ai bateriilor cu litiu."Această abordare este evident înșelătoare." Recent, cercetătorul Tsinghua Energy Internet Liu Guanwei a pus la îndoială"bateria grafen" articol pe internet.

În acest articol intitulat"The Legendary"Graphene Battery" tehnologie, este o mare minciună?"În articol, Liu Guanwei a oferit o viziune clară de la început:

Tehnologia"bateria cu grafen" este aproape inexistent. Grafenul poate crește doar rata de încărcare și descărcare în teorie, dar nu ajută la creșterea capacității (energiei). Oameni care vor fi dezamăgiți), sensul trucului este mult mai mare decât valoarea practică.

Potrivit lui Liu Guanwei, conform nomenclaturii electrochimice clasice, bateriile litiu-ion utilizate în telefoanele inteligente generale ar trebui să poarte denumirea"baterii cu oxid de litiu-cobalt-grafit." Se numește"baterie litiu-ion" deoarece ionul de litiu joacă un rol major în ea."Strict vorbind, grafenul joacă doar un rol auxiliar în baterie, așa că o baterie care utilizează grafen nu poate fi numită direct'baterie cu grafen'."

În viziunea lui Liu Guanwei', numai grafenul este folosit ca"aditiv conductor" în baterii cu litiu care practic au intrat pe piață acum. Dar chiar și aplicarea"aditivi" a fost chestionat.

Grafenul poate fi folosit ca agent conductor pentru a promova încărcarea și descărcarea rapidă a bateriilor cu litiu. În teorie, poate îmbunătăți performanța ratei. Cu toate acestea, dacă procesul de dispersie nu este în vigoare și amestecul este neuniform, totul este un castel pe cer. În plus, există multe materiale de înaltă calitate și ieftine. Trebuie folosit grafenul scump."

Reporterul a observat că punctele de vedere ale lui Liu Guanwei&au fost recunoscute de mulți experți seniori din industrie, inclusiv Zhang Yuanbo, Qilu, profesorul Lu Hongbin de la Departamentul de Știință a polimerilor din cadrul Universității Fudan și profesorul Yuan Guohui de la Departament. de Chimie Aplicată a Școlii de Inginerie Chimică din Harbin Institute of Technology.

& quot;Cine poate veni cu datele până acum? A facut cineva o astfel de baterie?" Qilu consideră, de asemenea, că&electrozii pozitivi și negativi ai bateriilor cu litiu sunt ambele structuri stratificate, astfel încât, în anumite condiții externe, formează o migrare de la electrodul pozitiv la electrodul negativ. Grafenul este o structură de inel cu un singur strat de atom de carbon, care este determinată de propriile sale proprietăți chimice și fizice și nu va forma un material de electrod negativ separat pentru bateriile cu litiu."

Mulți oameni își irosesc viața pentru asta?

În ceea ce privește îndoielile experților din industrie, în calitate de secretar general al"Alianța strategică pentru inovarea tehnologică în industria grafenului din China", Li Yichun a spus:"Deși industria este controversată, științifică și tehnologică inovație, orice se poate întâmpla. Unii experți cred că este imposibil.'Totul este atins, iar unii experți sunt prea arbitrari, dar trebuie să avem mintea deschisă."

Până acum, este imposibil să cunoaștem adevărata față a nou-dezvoltate&din Qingdao quot;bateria cu litiu grafen", lider mondial. Răspunsul Huawei este"există cercetări despre grafen, dar nu va fi comercializat atât de repede." Ca Institutul de Ceramica din Shanghai, Academia Chineză de Științe Liderul"Graphene Super Electric Vehicle Battery" echipa, Huang Fuqiang'apărarea este că"toată lumea va trage concluzii diferite din unghiuri diferite, dar esența este aceeași."

De fapt, chiar și Andre Gaim, care a câștigat Premiul Nobel în 2010 pentru descoperirea grafenului, nu poate'înțelege actualul grafen frenetic din China. La sfârșitul lunii octombrie 2015, când Gaim a participat la o expoziție de produse cu grafen organizată la Qingdao, el a ignorat fața gazdei și a spus clar că „multe produse de aplicare, inclusiv bateriile cu grafen, pot fi suspectate de hype în prezent”.

În ziua în care Gaim a participat la întâlnire,"2015 Global Graphene Industry Research Report" A fost, de asemenea, publicată pentru prima dată de Alianța strategică pentru inovarea tehnologică din industria grafenului din China, care a arătat că China nu numai că s-a clasat pe primul loc în lume în ceea ce privește numărul de lucrări publicate despre grafen la sfârșitul anului 2012, iar numărul de brevete a crescut rapid în ultimii trei ani.

Cu toate acestea, Gaim a subliniat, de asemenea, într-un interviu acordat presei chineze, că jumătate din cercetările pe multe lucrări publicate cu grafen vor fi aruncate. Pe de altă parte, multe brevete, în special cele produse de universități, dintre care 90% nu au valoare, 99% dintre brevete vor deveni în cele din urmă invalide, iar întreținerea acestor brevete va costa, de asemenea, mulți bani, iar mulți oameni își irosesc trăiește pentru asta.

& quot;Deși China se află pe primul loc în lume în ceea ce privește numărul de lucrări din grafen publicate, multe institute de cercetare științifică nu știu ce vrea industria, iar problema deconectarii dintre cercetarea științifică și aplicarea este proeminentă." Kang Feiyu, decanul Școlii de absolvire a Universității Tsinghua din Shenzhen și expert în materiale de carbon, a declarat public.

Aceste îndoieli nu opresc ritmul practicanților chinezi de grafen. Pe 16 ianuarie, parcul industrial științific și tehnologic Changzhou West Taihu a organizat o ceremonie de semnare a proiectelor de grafen, iar 21 de proiecte de grafen s-au stabilit colectiv în Changzhou. Liu Zhifeng, secretarul Comitetului de lucru al Partidului din Parcul Industrial de Știință și Tehnologie Changzhou West Taihu, a declarat că industria grafenului din Changzhou&se îndreaptă spre obiectivul de a"crearea a zeci de miliarde de industrii specializate. ."

Există multe parcuri industriale cu grafen precum Changzhou în China. Conform înțelegerii reporterului'parcuri industriale cu grafen pe scară largă au fost formate în Chongqing, Wuxi, Qingdao, Tangshan și în alte locuri. Și mai multe parcuri industriale cu grafen sunt de așteptat să înflorească în 2016.

În Changzhou, un insider al 2D Carbon Technology Co., Ltd. a declarat reporterilor că au fost înființați în Changzhou în 2011 și au crescut la o scară de 200 de persoane. În 2012, au produs primul ecran tactil cu grafen capacitiv' din lume. În ultimii doi ani, au folosit, de asemenea, eficiența ridicată a radiației termice a filmelor de grafen pentru a dezvolta niște îmbrăcăminte încălzită. Direcțiile lor de cercetare și dezvoltare includ, de asemenea, materiale compozite cu grafen, celule solare și senzori portabili. Cu toate acestea, el a recunoscut că aceste produse au de fapt puțină legătură cu grafenul.

Piața de capital este cea care gustă dulceața mai devreme decât parcurile industriale, institutele de cercetare științifică, universitățile și întreprinderile. Datele relevante arată că un total de 60 de companii cotate la bursă din Shanghai și Shenzhen își au afacerile cu grafen. La mijlocul lunii august 2015, Del Home Furnishings, cu sediul în Jiangsu, și-a anunțat investiția în baterii super-litiu cu grafen și în alte proiecte. După elaborarea planului de"creșterea veniturilor anuale cu 2,8 miliarde de yuani și a profitului net anual cu 450 de milioane de yuani", această companie a ajuns din urmă cu" Prețul acțiunii unei companii cu conceptul de"bateria cu grafen" pare să fi fost în rachetă, cu o creștere de 158,4% în mai mult de două luni.

Drumul spre comercializarea industrială este lung

& quot;În aplicarea internă a grafenului, de fapt, nu există multe companii care produc grafen. Multe dintre ele sunt companii care obișnuiau să producă materiale de carbon, cum ar fi grafitul, sau chiar companii complet neafiliate care folosesc bannerul grafenului, sau speculează cu stocuri sau luptă pentru el. Fonduri naționale, aproape că nu există companii care să producă cu adevărat grafen și să poată face bani cu adevărat." a spus Zhu Hongwei, profesor la Centrul de Micro-Nano Mecanică al Școlii de Știința și Ingineria Materialelor, Universitatea Tsinghua.

În viziunea lui Liu Guanwei', nu numai că sunt multe escrocherii interne cu grafen, ci și o mulțime de hype despre proiectele străine. În articolul său care pune la îndoială bateriile cu grafen, Liu Guanwei a declarat că"compania spaniolă Graphenano cu baterii cu grafen" nu a putut găsi nicio informație validă dacă au fost cele trei companii auto germane care au susținut că cooperează sau pe site-ul Oficiului de Brevete.

Deci, de ce este foarte așteptatul"rege al noilor materiale" într-o controversă atât de incomodă?

Conform înțelegerii reporterului'există trei motive: pe de o parte, indiferent dacă este autohton sau străin, nu există o metodă de sinteză industrială găsită tehnic pentru a obține grafen monocristal de suprafață mare. Pe de altă parte, lanțul industrial din aval de grafen nu s-a format încă pe piață. Cea mai mare cerere de grafen o reprezintă doar institutele și laboratoarele de cercetare științifică majore și nicio cantitate mare de grafen nu a fost pusă în funcțiune industrială.

Încă din 2010, cercetătorii de la Universitatea Sungkyunkwan din Coreea de Sud și Samsung Corporation au produs un ecran transparent și flexibil compus din grafen multistrat și un substrat de folie de poliester. La acea vreme, Hong Bingxi, profesor la Universitatea Sungkyunkwan și autorul corespondent al lucrării, a propus că metoda lor ar putea fi utilizată pentru a produce celule solare pe bază de grafen, senzori tactili și afișaje cu ecran plat. Dar el a recunoscut la acea vreme că era prea devreme pentru producția și comercializarea pe scară largă - cinci ani mai târziu, metoda Hong Bingxi&a rămas încă în laboratoarele Samsung și ale Universității Sungkyunkwan din Coreea de Sud.

Ultimul aspect este costul preparării grafenului. Datorită incapacității de a produce în masă, costul preparării grafenului a rămas ridicat, iar costul ridicat a împiedicat și ritmul de industrializare pe piața din aval. Anterior, prețul grafenului era de până la 5.000 de yuani/gram, ceea ce era de câteva ori mai scump decât aurul."Sticlă cu ceva care nu este surprinzător este mai scumpă decât aurul. Câteva grame de pudră de grafen valorează sute de mii de yuani. Când zburăm în avion, suntem transportați de mai multe persoane de teamă să nu fim confiscați de controlul de securitate." Startup-urile studiate o descriau astfel.

În Canada, Grafoid și Universitatea Națională din Singapore au stabilit cel mai mare centru de cercetare a grafenului (NUS) din lume și au lansat o nouă bază de producție în Ontario în 2014. Această bază de 20.000 de metri pătrați produce în principal pudră de grafen. La acel moment, responsabilul companiei spunea că pot produce în masă grafen de înaltă calitate la un preț mic. Cu toate acestea, mai mult de un an mai târziu, nu au apărut știri noi din această bază.

Prin urmare, problemele tehnice sunt cele care împiedică cu adevărat aplicarea pe scară largă a grafenului. Dintre acestea, dezvoltarea unor metode de sinteză consistente și reproductibile pentru grafenul cu costuri reduse, la scară largă și de înaltă calitate este cea mai mare dificultate.

Un lucru interesant cu care oamenii sunt familiarizați este că Andre Gaim a folosit bandă scotch pentru a obține grafen. Dar ceea ce oamenii nu știu'este că grafenul obținut prin această metodă are o dimensiune mică, în general între 10 microni și 100 microni, și are dezavantajele randamentului scăzut și costului ridicat și nu poate îndeplini cerințele industrializarea și producția pe scară largă.

Mai târziu, metoda de reducere a oxidului de grafit este una dintre cele mai frecvent utilizate metode pentru prepararea grafenului. Cu toate acestea, această metodă obține în principal pulbere de grafen, care are multe defecte și proprietăți electrice și mecanice slabe. Acidul sulfuric concentrat este necesar pentru a oxida grafitul, care este o problemă dificilă în tratarea lichidelor deșeurilor industriale.

De atunci, oamenii au crezut că nu este necesar să se folosească grafit pentru a prepara grafenul, ci trebuie doar să încerce ca atomii de carbon să formeze o peliculă subțire. Depunerea chimică în vapori (CVD) a luat ființă. Această metodă introduce gaze precum etilena sau acetilena într-o cameră de reacție pentru a descompune aceste gaze la temperatură ridicată. După răcire, atomii de carbon sunt depuși pe suprafața substratului pentru a forma grafen. . Deși CVD poate îndeplini cerințele pentru producția de grafen pe scară largă și de înaltă calitate pe scară largă, problema este că, datorită costului său ridicat și procesului complex, aplicarea acestei metode în producția de grafen este limitată.

Datorită diferenței uriașe dintre metodele de preparare, prețul pulberii de grafen și al filmului CVD diferă și el de mii de ori. De exemplu, 1 gram de pulbere de grafen costă doar mai puțin de 10 yuani, în timp ce 1 metru pătrat de peliculă de grafen costă zeci până la sute de yuani, iar greutatea sa este de fapt mai mică de 1 mg.

Există o altă metodă principală - metoda de stripare a solventului. Întrucât întregul proces de exfoliere în fază lichidă nu introduce niciun defect pe suprafața grafenului, acesta oferă perspective largi de aplicare pentru aplicațiile acestuia în domeniile microelectronicei, materialelor compozite multifuncționale etc. Dezavantajul este, de asemenea, că randamentul este foarte scăzut.

Prin urmare, din punct de vedere al aplicației, grafenul se află în prezent în stadiu de povestire în țară și în străinătate."În plus, standardele industriale actuale pentru dimensiunea, uniformitatea și fiabilitatea grafenului în electronicele de larg consum nu au fost încă determinate, așa că utilizarea efectivă a grafenului în electronicele de larg consum nu a fost încă demonstrată." Zhu Hongwei crede că grafitul În prezent, ene poate face dispozitive la scară mică în laborator, dar producția de masă și calitatea integrării nu pot fi garantate."Cel puțin încă nu există nicio speranță."

De fapt, chiar și Gaim însuși are rezerve cu privire la comercializarea actuală a grafenului. Gaim consideră că grafenul este un primer care a condus dezvoltarea unei game mai largi de materiale bidimensionale. Dar pentru grafen, din perspectiva fizicii, a ajuns la un blocaj și, dacă nu va exista o descoperire mai mare în viitor, este dificil să facem îmbunătățiri suplimentare.

Memorabilia dezvoltării grafenului

2004: Andrei Geim și Konstantin Novoselov au obținut grafen printr-o simplă metodă mecanică de îndepărtare a benzii. Cei doi au câștigat Premiul Nobel pentru Fizică în 2010.

Decembrie 2009: Institutul de Cercetare Fujitsu din Japonia&și-a anunțat utilizarea cu succes a grafenului pentru a face tranzistori.

Februarie 2010: IBM a dezvoltat Graphene FET (Field Effect Transistor).

Iunie 2010: Samsung și profesorul Sumio Iijima de la Universitatea Sungkyunkwan din Coreea de Sud au folosit grafen pentru a face electrozi flexibili și transparenți.

Ianuarie 2012: Jiangnan Graphene Research Institute, 2D Carbon și alte companii au anunțat că au dezvoltat în comun primul ecran tactil capacitiv cu grafen pentru telefoane mobile&din lume.

August 2012: Nokia a dezvăluit că departamentul său R&D lucrează la senzori fotoelectrici cu grafen.

Septembrie 2012: Sony a anunțat că a dezvoltat un proces roll-to-roll pentru fabricarea grafenului.

Ianuarie 2013: Cercetarea Chongqing a Academiei Chineze de Științe