Mengapa graphene menjadi penipuan di China?

Mengapa graphene menjadi penipuan di China?

Walau bagaimanapun, walaupun prospek aplikasi graphene semakin menjanjikan, satu lagi kenyataan yang sama sekali berbeza juga dikategorikan: Graphene ialah penipuan di China.

Pada Mac 2015, Institut Teknologi Hijau dan Pintar Chongqing Akademi Sains China mengumumkan pelancaran telefon mudah alih graphene yang dipanggil"GALAX SETTLERα". Menurut publisiti pada masa itu, penghantaran cahayanya setinggi 97%, kadar pengecasan telefon bimbit meningkat sebanyak 40%, dan hayat bateri Memanjangkan sebanyak 50%, ketumpatan tenaga bateri juga meningkat sebanyak 10 %. Kerana ia terikat dengan graphene, walaupun telefon ini hanya bersamaan dengan konfigurasi seribu yuan, harganya boleh setinggi 2,499 yuan.

Lapan bulan kemudian, walaupun terdapat pengumuman kumpulan pertama 30,000 unit telefon graphene ini, ia tidak dijual di pasaran.

Tetapi orang ramai boleh membeli pelbagai produk graphene lain. Sebagai contoh, Shengquan Group, sebuah syarikat tersenarai di Pasaran OTC Baharu, telah melancarkan stokin dan seluar dalam graphene di pasaran. Menurut publisiti syarikat, mereka menambah graphene biojisim"pemanasan dalaman" gentian kepada produk, yang merupakan gentian komposit pelbagai fungsi pintar serba baharu yang"mempunyai keupayaan untuk mengaktifkan sel imun, melindungi daripada sinaran ultraungu, meningkatkan peredaran mikro, antibakteria dan antibakteria , sifat peningkatan haba dan peningkatan matahari, dan ia juga boleh menghilangkan bau."

Menurut publisiti syarikat, mereka mengkarbonatkan tangkai tumbuhan untuk mengekstrak graphene, menggunakan superkonduktiviti graphene sebagai bahan mentah untuk pengeluaran pakaian. Mereka juga merancang untuk melancarkan coli pintar yang mengukur perubahan halus dalam suhu dada wanita melalui sensor terbina dalam untuk mencegah tumor dan kanser payudara dengan berkesan. Mereka juga bercadang untuk memakai pakaian seragam tentera. Pada masa ini, produk yang dipanggil graphene ini mahal, harga sepasang stokin. Untuk lebih daripada 50 yuan, harga sepasang seluar dalam hampir 300 yuan, harga tali pinggang graphene hampir 600 yuan, dan pakaian penjana haba dijual lebih daripada 1700 yuan.

& quot;Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, apabila bahan nano digembar-gemburkan, terdapat banyak gembar-gembur tentang konsep'nano+' di China. Kali ini, konsep'graphene' adalah sama. Banyak produk graphene adalah penipuan." Ketua projek 863 kebangsaan, saintis bahan, Said Qi Lu, seorang profesor di Sekolah Kimia dan Kejuruteraan Molekul Universiti Peking. Disebabkan sumbangannya kepada bahan dan tenaga baharu, Qilu juga dikenali sebagai pengasas utama bahan katod bateri litium kobalt oksida dan litium manganat negara saya'

Menurut pemahaman wartawan's, graphene kini dibahagikan kepada dua jenis: graphene filem nipis monoatomik dan serbuk graphene. Penyediaan bekas terutamanya menggunakan gas yang mengandungi karbon seperti metana dan asetilena sebagai bahan mentah dan disintesis oleh pemendapan wap kimia, yang tiada kaitan dengan grafit atau jerami.

Serbuk graphene diperoleh daripada grafit semula jadi, dioksidakan oleh asid pekat dan agen pengoksida yang kuat, dan kemudian dikurangkan dengan rawatan haba pengembangan. Bagi graphene yang diekstrak daripada jerami, dikatakan bahawa 15 catty tongkol jagung boleh mengekstrak satu catty graphene. Ramai orang dalam industri nampaknya tidak didengari.

Selain daripada seluar dalam graphene penipuan yang jelas,"bateri graphene" dan"bateri litium graphene" bahawa banyak institut penyelidikan dan syarikat yang berminat untuk membangunkan juga dituduh berbohong.

Pada masa ini, amalan aplikasi graphene dalam medan bateri secara amnya adalah untuk menambah bahan graphene kepada elektrod positif dan negatif bateri litium."Pendekatan ini jelas mengelirukan." Baru-baru ini, penyelidik Internet Tsinghua Energy Liu Guanwei mempersoalkan"bateri graphene" artikel di Internet.

Dalam artikel ini bertajuk"The Legendary"Bateri Graphene" teknologi, adakah ia satu pembohongan besar?"Dalam artikel itu, Liu Guanwei memberikan pandangan yang jelas dari awal:

Teknologi"bateri graphene" hampir tidak wujud. Graphene hanya boleh meningkatkan kadar cas dan nyahcas secara teori, tetapi ia tidak membantu meningkatkan kapasiti (tenaga). Orang yang akan kecewa), maksud gimik itu jauh lebih besar daripada nilai praktikal.

Menurut Liu Guanwei, menurut tatanama elektrokimia klasik, bateri litium-ion yang digunakan dalam telefon pintar am harus dinamakan"bateri litium kobalt oksida-grafit." Ia dipanggil"bateri ion litium" kerana ion litium memainkan peranan utama di dalamnya."Tegasnya, graphene hanya memainkan peranan tambahan dalam bateri, jadi bateri yang menggunakan graphene tidak boleh dipanggil terus sebagai'bateri graphene'."

Pada pandangan Liu Guanwei' hanya graphene digunakan sebagai quot"aditif konduktif" dalam bateri litium yang pada asasnya telah memasuki pasaran sekarang. Tetapi walaupun penggunaan"aditif" telah dipersoalkan.

Graphene boleh digunakan sebagai agen konduktif untuk menggalakkan pengecasan dan nyahcas bateri litium yang pantas. Secara teori, ia boleh meningkatkan prestasi kadar. Walau bagaimanapun, jika proses penyebaran tidak berlaku dan percampuran tidak sekata, semuanya adalah istana di langit. Di samping itu, terdapat banyak bahan berkualiti tinggi dan murah. Grafena yang mahal mesti digunakan."

Wartawan itu menyedari bahawa pandangan Liu Guanwei' telah diiktiraf oleh ramai pakar kanan dalam industri, termasuk Zhang Yuanbo, Qilu, Profesor Lu Hongbin dari Jabatan Sains Polimer Universiti Fudan dan Profesor Yuan Guohui dari Jabatan Kimia Gunaan Pusat Pengajian Kejuruteraan Kimia Institut Teknologi Harbin.

& quot;Siapa yang boleh menghasilkan data sehingga kini? Adakah sesiapa telah membuat bateri sedemikian?" Qilu juga percaya bahawa"elektrod positif dan negatif bateri litium adalah kedua-dua struktur berlapis, jadi dalam keadaan luaran tertentu, Ia membentuk penghijrahan daripada elektrod positif kepada elektrod negatif. Graphene ialah struktur cincin atom karbon satu lapisan, yang ditentukan oleh sifat kimia dan fizikalnya sendiri dan tidak akan membentuk bahan elektrod negatif yang berasingan untuk bateri litium."

Ramai yang mensia-siakan hidup mereka untuk ini?

Mengenai keraguan pakar industri, sebagai setiausaha agung"Perikatan Strategik Inovasi Teknologi Industri Graphene China", Li Yichun berkata:"Walaupun industri itu kontroversi, saintifik dan teknologi inovasi, apa sahaja boleh berlaku. Sesetengah pakar percaya bahawa ia adalah mustahil. Ia' semuanya tercapai, dan sesetengah pakar terlalu sewenang-wenangnya, tetapi kita mesti berfikiran terbuka."

Sehingga kini, adalah mustahil untuk mengetahui wajah sebenar"bateri litium graphene terkemuka dunia" yang baru dibangunkan Qingdao. Maklum balas Huawei ialah"ada penyelidikan mengenai graphene, tetapi ia tidak akan dikomersialkan dengan begitu cepat." Sebagai Institut Seramik Shanghai, Akademi Sains China Peneraju"Bateri Kenderaan Elektrik Super Graphene" pertahanan pasukan, Huang Fuqiang' ialah"semua orang akan membuat kesimpulan berbeza dari sudut yang berbeza, tetapi intipatinya adalah sama."

Malah, Andre Gaim, yang memenangi Hadiah Nobel pada tahun 2010 untuk penemuan graphenenya, tidak dapat' tidak memahami graphene yang menggila semasa di China. Pada penghujung Oktober 2015, apabila Gaim menghadiri pameran produk graphene yang diadakan di Qingdao, dia tidak menghiraukan wajah hos dan menjelaskan dengan jelas bahawa "banyak produk aplikasi termasuk bateri graphene mungkin disyaki gembar-gembur pada masa ini."

Pada hari Gaim menghadiri mesyuarat itu,"Laporan Penyelidikan Industri Graphene Global 2015" pertama kali diterbitkan oleh Perikatan Strategik Inovasi Teknologi Industri Graphene China juga dikeluarkan, yang menunjukkan bahawa China bukan sahaja menduduki tempat pertama di dunia dalam bilangan kertas yang diterbitkan pada graphene pada akhir tahun 2012, Dan bilangan paten telah meningkat dengan pesat dalam tiga tahun lepas.

Bagaimanapun, Gaim juga menegaskan dalam temu bual dengan media China bahawa separuh daripada penyelidikan ke atas banyak kertas graphene yang diterbitkan akan dibuang. Sebaliknya, banyak paten, terutamanya yang dihasilkan oleh universiti, 90% daripadanya tidak mempunyai nilai, 99% paten akhirnya akan menjadi tidak sah, dan penyelenggaraan paten ini juga akan menelan belanja yang banyak, dan ramai orang membazirkan mereka. hidup untuk ini.

& quot;Walaupun China menduduki tempat pertama di dunia dari segi bilangan kertas kerja graphene yang diterbitkan, banyak institut penyelidikan saintifik tidak tahu apa yang industri mahukan, dan masalah terputus hubungan antara penyelidikan saintifik dan aplikasi adalah menonjol." Kang Feiyu, Dekan Sekolah Siswazah Shenzhen Universiti Tsinghua dan pakar bahan karbon Dinyatakan secara terbuka.

Keraguan ini tidak menghalang rentak pengamal graphene Cina. Pada 16 Januari, Taman Perindustrian Sains dan Teknologi Taihu Barat Changzhou telah mengadakan majlis menandatangani projek graphene, dan 21 projek graphene secara kolektif menetap di Changzhou. Liu Zhifeng, setiausaha Jawatankuasa Kerja Parti Taman Perindustrian Sains dan Teknologi Taihu Barat Changzhou, berkata industri grafena Changzhou' sedang menuju ke arah matlamat"mewujudkan berpuluh bilion industri khusus ."

Terdapat banyak taman industri graphene seperti Changzhou di China. Menurut pemahaman wartawan's, taman perindustrian graphene berskala besar telah dibentuk di Chongqing, Wuxi, Qingdao, Tangshan dan tempat-tempat lain. Dan lebih banyak taman perindustrian graphene dijangka berkembang pada tahun 2016.

Di Changzhou, orang dalam 2D ​​Carbon Technology Co., Ltd. memberitahu pemberita bahawa mereka telah ditubuhkan di Changzhou pada 2011 dan telah berkembang kepada skala 200 orang. Pada tahun 2012, mereka menghasilkan skrin sentuh graphene kapasitif pertama di dunia' Dalam dua tahun yang lalu, mereka juga telah menggunakan kecekapan sinaran haba yang tinggi bagi filem graphene untuk membangunkan beberapa pakaian yang boleh dipanaskan. Arahan penyelidikan dan pembangunan mereka juga termasuk bahan komposit graphene, sel suria dan penderia boleh pakai. Bagaimanapun, dia mengakui bahawa produk ini sebenarnya tidak mempunyai kaitan dengan graphene.

Pasaran modallah yang merasai kemanisan lebih awal daripada taman perindustrian, institut penyelidikan saintifik, universiti dan perusahaan. Data berkaitan menunjukkan bahawa sejumlah 60 syarikat tersenarai di Shanghai dan Shenzhen mempunyai perniagaan graphene mereka. Pada pertengahan Ogos 2015, Del Home Furnishings, yang terletak di Jiangsu, mengumumkan pelaburannya dalam bateri litium super graphene dan projek lain. Selepas merangka pelan tindakan"meningkatkan hasil tahunan sebanyak 2.8 bilion yuan dan keuntungan bersih tahunan sebanyak 450 juta yuan", syarikat ini mengejar" Harga saham syarikat berkonsepkan"bateri graphene" nampaknya telah menggunakan roket, dengan peningkatan sebanyak 158.4% dalam tempoh lebih dua bulan.

Jalan untuk pengkomersilan perindustrian adalah panjang

& quot;Dalam aplikasi domestik graphene, sebenarnya tidak banyak syarikat yang benar-benar melakukan graphene. Kebanyakan daripada mereka adalah syarikat yang pernah membuat bahan karbon seperti grafit, atau syarikat yang sama sekali tidak berkaitan yang menggunakan sepanduk graphene, atau membuat spekulasi dalam stok, atau memperjuangkannya. Dana Nasional, hampir tiada syarikat yang benar-benar membuat graphene dan benar-benar boleh membuat wang." kata Zhu Hongwei, seorang profesor di Pusat Mekanik Mikro-Nano Pusat Pengajian Sains dan Kejuruteraan Bahan, Universiti Tsinghua.

Pada pandangan Liu Guanwei', bukan sahaja banyak penipuan graphene domestik, tetapi juga banyak gembar-gembur tentang projek asing. Dalam artikelnya yang mempersoalkan bateri graphene, Liu Guanwei menyatakan bahawa"syarikat Graphenano Sepanyol dengan bateri graphene" tidak dapat mencari sebarang maklumat yang sah sama ada tiga syarikat kereta Jerman yang mendakwa bekerjasama atau di laman web Pejabat Paten.

Jadi, mengapa"raja bahan baharu" yang dinanti-nantikan; dalam kontroversi yang begitu janggal?

Menurut pemahaman wartawan's, terdapat tiga sebab: Di satu pihak, tidak kira sama ada domestik atau asing, tidak ada kaedah sintesis industri yang ditemui secara teknikal untuk mendapatkan grafena kristal tunggal kawasan besar. Sebaliknya, rantaian industri hiliran graphene masih belum terbentuk di pasaran. Permintaan terbesar untuk graphene hanyalah institut penyelidikan saintifik utama dan makmal, dan tiada sejumlah besar graphene telah dimasukkan ke dalam operasi perindustrian.

Seawal 2010, penyelidik dari Universiti Sungkyunkwan di Korea Selatan dan Samsung Corporation menghasilkan skrin paparan telus dan fleksibel yang terdiri daripada graphene berbilang lapisan dan substrat kepingan poliester. Pada masa itu, Hong Bingxi, seorang profesor di Universiti Sungkyunkwan dan pengarang kertas yang sepadan, mencadangkan kaedah mereka boleh digunakan untuk mengeluarkan sel suria berasaskan graphene, penderia sentuhan dan paparan panel rata. Tetapi dia juga mengakui pada masa itu bahawa masih terlalu awal untuk pembuatan dan pengkomersilan berskala besar-lima tahun kemudian, kaedah Hong Bingxi' masih kekal di makmal Samsung dan Universiti Sungkyunkwan di Korea Selatan.

Aspek terakhir ialah kos penyediaan graphene. Disebabkan ketidakupayaan untuk menghasilkan besar-besaran, kos penyediaan graphene kekal tinggi, dan kos yang tinggi juga telah menghalang kadar perindustrian dalam pasaran hiliran. Sebelum ini, harga graphene adalah setinggi 5,000 yuan/gram, iaitu beberapa kali ganda lebih mahal daripada emas."Botol sesuatu yang tidak menghairankan lebih mahal daripada emas. Beberapa gram serbuk graphene bernilai ratusan ribu yuan. Ketika kami terbang di dalam kapal terbang, kami diangkut oleh beberapa orang kerana takut dirampas oleh pemeriksaan keselamatan." Pemula yang dikaji digunakan untuk menerangkannya dengan cara ini.

Di Kanada, Grafoid dan Universiti Nasional Singapura menubuhkan pusat penyelidikan graphene (NUS) terbesar di dunia, dan melancarkan pangkalan pengeluaran baharu di Ontario pada 2014. Pangkalan seluas 20,000 meter persegi ini kebanyakannya menghasilkan serbuk graphene. Pada masa itu, Orang yang bertanggungjawab ke atas syarikat itu berkata bahawa mereka boleh mengeluarkan secara besar-besaran graphene berkualiti tinggi pada harga yang rendah. Bagaimanapun, lebih setahun kemudian, tiada sebarang berita baharu dari pangkalan ini.

Oleh itu, terutamanya isu teknikal yang benar-benar menghalang penggunaan graphene berskala besar. Antaranya, pembangunan kaedah sintetik yang konsisten dan boleh dihasilkan semula untuk graphene kos rendah, berskala besar dan berkualiti tinggi adalah kesukaran terbesar.

Perkara menarik yang biasa diketahui oleh orang ramai ialah Andre Gaim menggunakan pita scotch untuk mendapatkan graphene. Tetapi apa yang orang' tidak tahu ialah graphene yang diperoleh melalui kaedah ini mempunyai saiz yang kecil, secara amnya antara 10 mikron dan 100 mikron, dan mempunyai keburukan hasil yang rendah dan kos yang tinggi, dan tidak dapat memenuhi keperluan perindustrian dan pengeluaran berskala besar.

Kemudian, kaedah pengurangan grafit oksida adalah salah satu kaedah yang paling biasa digunakan untuk menyediakan graphene. Walau bagaimanapun, kaedah ini terutamanya memperoleh serbuk graphene, yang mempunyai banyak kecacatan dan sifat elektrik dan mekanikal yang lemah. Asid sulfurik pekat diperlukan untuk mengoksidakan grafit, yang merupakan masalah sukar dalam rawatan cecair sisa industri.

Sejak itu, orang berpendapat bahawa tidak perlu menggunakan grafit untuk menyediakan graphene, tetapi hanya perlu mencuba untuk membuat atom karbon membentuk filem nipis. Pemendapan wap kimia (CVD) wujud. Kaedah ini memasukkan gas seperti etilena atau asetilena ke dalam ruang tindak balas untuk mengurai gas ini pada suhu tinggi. Selepas penyejukan, atom karbon diendapkan pada permukaan substrat untuk membentuk graphene. . Walaupun CVD boleh memenuhi keperluan untuk pengeluaran graphene berskala besar dan berkualiti tinggi secara besar-besaran, masalahnya ialah kerana kos yang tinggi dan proses yang kompleks, aplikasi kaedah ini dalam pengeluaran graphene adalah terhad.

Disebabkan perbezaan besar dalam kaedah penyediaan, harga serbuk graphene dan filem CVD juga berbeza beribu kali ganda. Contohnya, 1 gram serbuk graphene hanya berharga kurang daripada 10 yuan, manakala 1 meter persegi filem graphene berharga puluhan hingga ratusan yuan, dan beratnya sebenarnya kurang daripada 1 mg.

Terdapat satu lagi kaedah utama - kaedah pelucutan pelarut. Memandangkan keseluruhan proses pengelupasan fasa cecair tidak menimbulkan sebarang kecacatan pada permukaan graphene, ia menyediakan prospek aplikasi yang luas untuk aplikasinya dalam bidang mikroelektronik, bahan komposit pelbagai fungsi, dan lain-lain. Kelemahannya juga ialah hasil yang sangat rendah.

Oleh itu, dari sudut aplikasi, graphene kini berada di peringkat bercerita di dalam dan luar negara."Selain itu, piawaian industri semasa untuk saiz, keseragaman dan kebolehpercayaan graphene dalam elektronik pengguna masih belum ditentukan, jadi penggunaan sebenar graphene dalam elektronik pengguna masih belum ditunjukkan." Zhu Hongwei percaya bahawa grafit Pada masa ini, ene boleh membuat peranti berskala kecil di makmal, tetapi pengeluaran besar-besaran dan kualiti integrasi tidak dapat dijamin."Sekurang-kurangnya tiada harapan lagi."

Malah, walaupun Gaim sendiri mempunyai keraguan tentang pengkomersilan semasa graphene. Gaim percaya bahawa graphene ialah buku asas yang telah memacu pembangunan bahan dua dimensi yang lebih luas. Tetapi untuk graphene, dari perspektif fizik, ia telah mencapai kesesakan, dan melainkan terdapat kejayaan yang lebih besar pada masa hadapan, adalah sukar untuk membuat penambahbaikan selanjutnya.

Memorabilia Pembangunan Graphene

2004: Andrei Geim dan Konstantin Novoselov memperoleh graphene dengan kaedah pelucutan mekanikal mudah pita. Kedua-duanya memenangi Hadiah Nobel dalam Fizik pada 2010.

Disember 2009: Institut Penyelidikan Fujitsu Jepun' mengumumkan kejayaan penggunaan graphene untuk membuat transistor.

Februari 2010: IBM membangunkan Graphene FET (Transistor Kesan Medan).

Jun 2010: Samsung dan Profesor Sumio Iijima dari Universiti Sungkyunkwan di Korea Selatan menggunakan graphene untuk membuat elektrod lutsinar yang fleksibel.

Januari 2012: Institut Penyelidikan Jiangnan Graphene, Karbon 2D dan syarikat lain mengumumkan bahawa mereka telah bersama-sama membangunkan skrin sentuh kapasitif graphene pertama di dunia' untuk telefon mudah alih.

Ogos 2012: Nokia mendedahkan bahawa jabatan R&Dnya sedang mengusahakan penderia fotoelektrik graphene.

September 2012: Sony mengumumkan bahawa ia telah membangunkan proses roll-to-roll untuk mengeluarkan graphene.

Januari 2013: Penyelidikan Chongqing Akademi Sains Cina

Mengapa graphene menjadi penipuan di China?

Walau bagaimanapun, walaupun prospek aplikasi graphene semakin menjanjikan, satu lagi kenyataan yang sama sekali berbeza juga dikategorikan: Graphene ialah penipuan di China.

Pada Mac 2015, Institut Teknologi Hijau dan Pintar Chongqing Akademi Sains China mengumumkan pelancaran telefon mudah alih graphene yang dipanggil"GALAX SETTLERα". Menurut publisiti pada masa itu, penghantaran cahayanya setinggi 97%, kadar pengecasan telefon bimbit meningkat sebanyak 40%, dan hayat bateri Memanjangkan sebanyak 50%, ketumpatan tenaga bateri juga meningkat sebanyak 10 %. Kerana ia terikat dengan graphene, walaupun telefon ini hanya bersamaan dengan konfigurasi seribu yuan, harganya boleh setinggi 2,499 yuan.

Lapan bulan kemudian, walaupun terdapat pengumuman kumpulan pertama 30,000 unit telefon graphene ini, ia tidak dijual di pasaran.

Tetapi orang ramai boleh membeli pelbagai produk graphene lain. Sebagai contoh, Shengquan Group, sebuah syarikat tersenarai di Pasaran OTC Baharu, telah melancarkan stokin dan seluar dalam graphene di pasaran. Menurut publisiti syarikat, mereka menambah graphene biojisim"pemanasan dalaman" gentian kepada produk, yang merupakan gentian komposit pelbagai fungsi pintar serba baharu yang"mempunyai keupayaan untuk mengaktifkan sel imun, melindungi daripada sinaran ultraungu, meningkatkan peredaran mikro, antibakteria dan antibakteria , sifat peningkatan haba dan peningkatan matahari, dan ia juga boleh menghilangkan bau."

Menurut publisiti syarikat, mereka mengkarbonatkan tangkai tumbuhan untuk mengekstrak graphene, menggunakan superkonduktiviti graphene sebagai bahan mentah untuk pengeluaran pakaian. Mereka juga merancang untuk melancarkan coli pintar yang mengukur perubahan halus dalam suhu dada wanita melalui sensor terbina dalam untuk mencegah tumor dan kanser payudara dengan berkesan. Mereka juga bercadang untuk memakai pakaian seragam tentera. Pada masa ini, produk yang dipanggil graphene ini mahal, harga sepasang stokin. Untuk lebih daripada 50 yuan, harga sepasang seluar dalam hampir 300 yuan, harga tali pinggang graphene hampir 600 yuan, dan pakaian penjana haba dijual lebih daripada 1700 yuan.

& quot;Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, apabila bahan nano digembar-gemburkan, terdapat banyak gembar-gembur tentang konsep'nano+' di China. Kali ini, konsep'graphene' adalah sama. Banyak produk graphene adalah penipuan." Ketua projek 863 kebangsaan, saintis bahan, Said Qi Lu, seorang profesor di Sekolah Kimia dan Kejuruteraan Molekul Universiti Peking. Disebabkan sumbangannya kepada bahan dan tenaga baharu, Qilu juga dikenali sebagai pengasas utama bahan katod bateri litium kobalt oksida dan litium manganat negara saya'

Menurut pemahaman wartawan's, graphene kini dibahagikan kepada dua jenis: graphene filem nipis monoatomik dan serbuk graphene. Penyediaan bekas terutamanya menggunakan gas yang mengandungi karbon seperti metana dan asetilena sebagai bahan mentah dan disintesis oleh pemendapan wap kimia, yang tiada kaitan dengan grafit atau jerami.

Serbuk graphene diperoleh daripada grafit semula jadi, dioksidakan oleh asid pekat dan agen pengoksida yang kuat, dan kemudian dikurangkan dengan rawatan haba pengembangan. Bagi graphene yang diekstrak daripada jerami, dikatakan bahawa 15 catty tongkol jagung boleh mengekstrak satu catty graphene. Ramai orang dalam industri nampaknya tidak didengari.

Selain daripada seluar dalam graphene penipuan yang jelas,"bateri graphene" dan"bateri litium graphene" bahawa banyak institut penyelidikan dan syarikat yang berminat untuk membangunkan juga dituduh berbohong.

Pada masa ini, amalan aplikasi graphene dalam medan bateri secara amnya adalah untuk menambah bahan graphene kepada elektrod positif dan negatif bateri litium."Pendekatan ini jelas mengelirukan." Baru-baru ini, penyelidik Internet Tsinghua Energy Liu Guanwei mempersoalkan"bateri graphene" artikel di Internet.

Dalam artikel ini bertajuk"The Legendary"Bateri Graphene" teknologi, adakah ia satu pembohongan besar?"Dalam artikel itu, Liu Guanwei memberikan pandangan yang jelas dari awal:

Teknologi"bateri graphene" hampir tidak wujud. Graphene hanya boleh meningkatkan kadar cas dan nyahcas secara teori, tetapi ia tidak membantu meningkatkan kapasiti (tenaga). Orang yang akan kecewa), maksud gimik itu jauh lebih besar daripada nilai praktikal.

Menurut Liu Guanwei, menurut tatanama elektrokimia klasik, bateri litium-ion yang digunakan dalam telefon pintar am harus dinamakan"bateri litium kobalt oksida-grafit." Ia dipanggil"bateri ion litium" kerana ion litium memainkan peranan utama di dalamnya."Tegasnya, graphene hanya memainkan peranan tambahan dalam bateri, jadi bateri yang menggunakan graphene tidak boleh dipanggil terus sebagai'bateri graphene'."

Pada pandangan Liu Guanwei' hanya graphene digunakan sebagai quot"aditif konduktif" dalam bateri litium yang pada asasnya telah memasuki pasaran sekarang. Tetapi walaupun penggunaan"aditif" telah dipersoalkan.

Graphene boleh digunakan sebagai agen konduktif untuk menggalakkan pengecasan dan nyahcas bateri litium yang pantas. Secara teori, ia boleh meningkatkan prestasi kadar. Walau bagaimanapun, jika proses penyebaran tidak berlaku dan percampuran tidak sekata, semuanya adalah istana di langit. Di samping itu, terdapat banyak bahan berkualiti tinggi dan murah. Grafena yang mahal mesti digunakan."

Wartawan itu menyedari bahawa pandangan Liu Guanwei' telah diiktiraf oleh ramai pakar kanan dalam industri, termasuk Zhang Yuanbo, Qilu, Profesor Lu Hongbin dari Jabatan Sains Polimer Universiti Fudan dan Profesor Yuan Guohui dari Jabatan Kimia Gunaan Pusat Pengajian Kejuruteraan Kimia Institut Teknologi Harbin.

& quot;Siapa yang boleh menghasilkan data sehingga kini? Adakah sesiapa telah membuat bateri sedemikian?" Qilu juga percaya bahawa"elektrod positif dan negatif bateri litium adalah kedua-dua struktur berlapis, jadi dalam keadaan luaran tertentu, Ia membentuk penghijrahan daripada elektrod positif kepada elektrod negatif. Graphene ialah struktur cincin atom karbon satu lapisan, yang ditentukan oleh sifat kimia dan fizikalnya sendiri dan tidak akan membentuk bahan elektrod negatif yang berasingan untuk bateri litium."

Ramai yang mensia-siakan hidup mereka untuk ini?

Mengenai keraguan pakar industri, sebagai setiausaha agung"Perikatan Strategik Inovasi Teknologi Industri Graphene China", Li Yichun berkata:"Walaupun industri itu kontroversi, saintifik dan teknologi inovasi, apa sahaja boleh berlaku. Sesetengah pakar percaya bahawa ia adalah mustahil. Ia' semuanya tercapai, dan sesetengah pakar terlalu sewenang-wenangnya, tetapi kita mesti berfikiran terbuka."

Sehingga kini, adalah mustahil untuk mengetahui wajah sebenar"bateri litium graphene terkemuka dunia" yang baru dibangunkan Qingdao. Maklum balas Huawei ialah"ada penyelidikan mengenai graphene, tetapi ia tidak akan dikomersialkan dengan begitu cepat." Sebagai Institut Seramik Shanghai, Akademi Sains China Peneraju"Bateri Kenderaan Elektrik Super Graphene" pertahanan pasukan, Huang Fuqiang' ialah"semua orang akan membuat kesimpulan berbeza dari sudut yang berbeza, tetapi intipatinya adalah sama."

Malah, Andre Gaim, yang memenangi Hadiah Nobel pada tahun 2010 untuk penemuan graphenenya, tidak dapat' tidak memahami graphene yang menggila semasa di China. Pada penghujung Oktober 2015, apabila Gaim menghadiri pameran produk graphene yang diadakan di Qingdao, dia tidak menghiraukan wajah hos dan menjelaskan dengan jelas bahawa "banyak produk aplikasi termasuk bateri graphene mungkin disyaki gembar-gembur pada masa ini."

Pada hari Gaim menghadiri mesyuarat itu,"Laporan Penyelidikan Industri Graphene Global 2015" pertama kali diterbitkan oleh Perikatan Strategik Inovasi Teknologi Industri Graphene China juga dikeluarkan, yang menunjukkan bahawa China bukan sahaja menduduki tempat pertama di dunia dalam bilangan kertas yang diterbitkan pada graphene pada akhir tahun 2012, Dan bilangan paten telah meningkat dengan pesat dalam tiga tahun lepas.

Bagaimanapun, Gaim juga menegaskan dalam temu bual dengan media China bahawa separuh daripada penyelidikan ke atas banyak kertas graphene yang diterbitkan akan dibuang. Sebaliknya, banyak paten, terutamanya yang dikeluarkan oleh universiti, 90% yang tidak mempunyai nilai, 99% paten akhirnya akan menjadi tidak sah, dan penyelenggaraan paten ini juga akan menelan belanja yang banyak, dan ramai orang membazirkan nyawa mereka untuk ini.

& quot;Walaupun China menduduki tempat pertama di dunia dari segi bilangan kertas kerja graphene yang diterbitkan, banyak institut penyelidikan saintifik tidak tahu apa yang industri mahukan, dan masalah terputus hubungan antara penyelidikan saintifik dan aplikasi adalah menonjol." Kang Feiyu, Dekan Sekolah Siswazah Shenzhen Universiti Tsinghua dan pakar bahan karbon Dinyatakan secara terbuka.

Keraguan ini tidak menghalang rentak pengamal graphene Cina. Pada 16 Januari, Taman Perindustrian Sains dan Teknologi Taihu Barat Changzhou telah mengadakan majlis menandatangani projek graphene, dan 21 projek graphene secara kolektif menetap di Changzhou. Liu Zhifeng, setiausaha Jawatankuasa Kerja Parti Taman Perindustrian Sains dan Teknologi Taihu Barat Changzhou, berkata industri grafena Changzhou' sedang menuju ke arah matlamat"mewujudkan berpuluh bilion industri khusus ."

Terdapat banyak taman industri graphene seperti Changzhou di China. Menurut pemahaman wartawan's, taman perindustrian graphene berskala besar telah dibentuk di Chongqing, Wuxi, Qingdao, Tangshan dan tempat-tempat lain. Dan lebih banyak taman perindustrian graphene dijangka berkembang pada tahun 2016.

Di Changzhou, orang dalam 2D ​​Carbon Technology Co., Ltd. memberitahu pemberita bahawa mereka telah ditubuhkan di Changzhou pada 2011 dan telah berkembang kepada skala 200 orang. Pada tahun 2012, mereka menghasilkan skrin sentuh graphene kapasitif pertama di dunia' Dalam dua tahun yang lalu, mereka juga telah menggunakan kecekapan sinaran haba yang tinggi bagi filem graphene untuk membangunkan beberapa pakaian yang boleh dipanaskan. Arahan penyelidikan dan pembangunan mereka juga termasuk bahan komposit graphene, sel suria dan penderia boleh pakai. Bagaimanapun, dia mengakui bahawa produk ini sebenarnya tidak mempunyai kaitan dengan graphene.

Pasaran modallah yang merasai kemanisan lebih awal daripada taman perindustrian, institut penyelidikan saintifik, universiti dan perusahaan. Data berkaitan menunjukkan bahawa sejumlah 60 syarikat tersenarai di Shanghai dan Shenzhen mempunyai perniagaan graphene mereka. Pada pertengahan Ogos 2015, Del Home Furnishings, yang terletak di Jiangsu, mengumumkan pelaburannya dalam bateri litium super graphene dan projek lain. Selepas merangka pelan tindakan"meningkatkan hasil tahunan sebanyak 2.8 bilion yuan dan keuntungan bersih tahunan sebanyak 450 juta yuan", syarikat ini mengejar" Harga saham syarikat berkonsepkan"bateri graphene" nampaknya telah menggunakan roket, dengan peningkatan sebanyak 158.4% dalam tempoh lebih dua bulan.

Jalan untuk pengkomersilan perindustrian adalah panjang

& quot;Dalam aplikasi domestik graphene, sebenarnya tidak banyak syarikat yang benar-benar melakukan graphene. Kebanyakan daripada mereka adalah syarikat yang pernah membuat bahan karbon seperti grafit, atau syarikat yang sama sekali tidak berkaitan yang menggunakan sepanduk graphene, atau membuat spekulasi dalam stok, atau memperjuangkannya. Dana Nasional, hampir tiada syarikat yang benar-benar membuat graphene dan benar-benar boleh membuat wang." kata Zhu Hongwei, seorang profesor di Pusat Mekanik Mikro-Nano Pusat Pengajian Sains dan Kejuruteraan Bahan, Universiti Tsinghua.

Pada pandangan Liu Guanwei', bukan sahaja banyak penipuan graphene domestik, tetapi juga banyak gembar-gembur tentang projek asing. Dalam artikelnya yang mempersoalkan bateri graphene, Liu Guanwei menyatakan bahawa"syarikat Graphenano Sepanyol dengan bateri graphene" tidak dapat mencari sebarang maklumat yang sah sama ada tiga syarikat kereta Jerman yang mendakwa bekerjasama atau di laman web Pejabat Paten.

Jadi, mengapa"raja bahan baharu" yang dinanti-nantikan; dalam kontroversi yang begitu janggal?

Menurut pemahaman wartawan's, terdapat tiga sebab: Di satu pihak, tidak kira sama ada domestik atau asing, tidak ada kaedah sintesis industri yang ditemui secara teknikal untuk mendapatkan grafena kristal tunggal kawasan besar. Sebaliknya, rantaian industri hiliran graphene masih belum terbentuk di pasaran. Permintaan terbesar untuk graphene hanyalah institut penyelidikan saintifik utama dan makmal, dan tiada sejumlah besar graphene telah dimasukkan ke dalam operasi perindustrian.

Seawal 2010, penyelidik dari Universiti Sungkyunkwan di Korea Selatan dan Samsung Corporation menghasilkan skrin paparan telus dan fleksibel yang terdiri daripada graphene berbilang lapisan dan substrat kepingan poliester. Pada masa itu, Hong Bingxi, seorang profesor di Universiti Sungkyunkwan dan pengarang kertas yang sepadan, mencadangkan kaedah mereka boleh digunakan untuk mengeluarkan sel suria berasaskan graphene, penderia sentuhan dan paparan panel rata. Tetapi dia juga mengakui pada masa itu bahawa masih terlalu awal untuk pembuatan dan pengkomersilan berskala besar-lima tahun kemudian, kaedah Hong Bingxi' masih kekal di makmal Samsung dan Universiti Sungkyunkwan di Korea Selatan.

Aspek terakhir ialah kos penyediaan graphene. Disebabkan ketidakupayaan untuk menghasilkan besar-besaran, kos penyediaan graphene kekal tinggi, dan kos yang tinggi juga telah menghalang kadar perindustrian dalam pasaran hiliran. Sebelum ini, harga graphene adalah setinggi 5,000 yuan/gram, iaitu beberapa kali ganda lebih mahal daripada emas."Botol sesuatu yang tidak menghairankan lebih mahal daripada emas. Beberapa gram serbuk graphene bernilai ratusan ribu yuan. Ketika kami terbang di dalam kapal terbang, kami diangkut oleh beberapa orang kerana takut dirampas oleh pemeriksaan keselamatan." Pemula yang dikaji digunakan untuk menerangkannya dengan cara ini.

Di Kanada, Grafoid dan Universiti Nasional Singapura menubuhkan pusat penyelidikan graphene (NUS) terbesar di dunia, dan melancarkan pangkalan pengeluaran baharu di Ontario pada 2014. Pangkalan seluas 20,000 meter persegi ini kebanyakannya menghasilkan serbuk graphene. Pada masa itu, Orang yang bertanggungjawab ke atas syarikat itu berkata bahawa mereka boleh mengeluarkan secara besar-besaran graphene berkualiti tinggi pada harga yang rendah. Bagaimanapun, lebih setahun kemudian, tiada sebarang berita baharu dari pangkalan ini.

Oleh itu, terutamanya isu teknikal yang benar-benar menghalang penggunaan graphene berskala besar. Antaranya, pembangunan kaedah sintetik yang konsisten dan boleh dihasilkan semula untuk graphene kos rendah, berskala besar dan berkualiti tinggi adalah kesukaran terbesar.

Perkara menarik yang biasa diketahui oleh orang ramai ialah Andre Gaim menggunakan pita scotch untuk mendapatkan graphene. Tetapi apa yang orang' tidak tahu ialah graphene yang diperoleh melalui kaedah ini mempunyai saiz yang kecil, secara amnya antara 10 mikron dan 100 mikron, dan mempunyai keburukan hasil yang rendah dan kos yang tinggi, dan tidak dapat memenuhi keperluan perindustrian dan pengeluaran berskala besar.

Kemudian, kaedah pengurangan grafit oksida adalah salah satu kaedah yang paling biasa digunakan untuk menyediakan graphene. Walau bagaimanapun, kaedah ini terutamanya memperoleh serbuk graphene, yang mempunyai banyak kecacatan dan sifat elektrik dan mekanikal yang lemah. Asid sulfurik pekat diperlukan untuk mengoksidakan grafit, yang merupakan masalah sukar dalam rawatan cecair sisa industri.

Sejak itu, orang berpendapat bahawa tidak perlu menggunakan grafit untuk menyediakan graphene, tetapi hanya perlu mencuba untuk membuat atom karbon membentuk filem nipis. Pemendapan wap kimia (CVD) wujud. Kaedah ini memasukkan gas seperti etilena atau asetilena ke dalam ruang tindak balas untuk mengurai gas ini pada suhu tinggi. Selepas penyejukan, atom karbon diendapkan pada permukaan substrat untuk membentuk graphene. . Walaupun CVD boleh memenuhi keperluan untuk pengeluaran graphene berskala besar dan berkualiti tinggi secara besar-besaran, masalahnya ialah kerana kos yang tinggi dan proses yang kompleks, aplikasi kaedah ini dalam pengeluaran graphene adalah terhad.

Disebabkan perbezaan besar dalam kaedah penyediaan, harga serbuk graphene dan filem CVD juga berbeza beribu kali ganda. Contohnya, 1 gram serbuk graphene hanya berharga kurang daripada 10 yuan, manakala 1 meter persegi filem graphene berharga puluhan hingga ratusan yuan, dan beratnya sebenarnya kurang daripada 1 mg.

Terdapat satu lagi kaedah utama - kaedah pelucutan pelarut. Memandangkan keseluruhan proses pengelupasan fasa cecair tidak menimbulkan sebarang kecacatan pada permukaan graphene, ia menyediakan prospek aplikasi yang luas untuk aplikasinya dalam bidang mikroelektronik, bahan komposit pelbagai fungsi, dan lain-lain. Kelemahannya juga ialah hasil yang sangat rendah.

Oleh itu, dari sudut aplikasi, graphene kini berada di peringkat bercerita di dalam dan luar negara."Selain itu, piawaian industri semasa untuk saiz, keseragaman dan kebolehpercayaan graphene dalam elektronik pengguna masih belum ditentukan, jadi penggunaan sebenar graphene dalam elektronik pengguna masih belum ditunjukkan." Zhu Hongwei percaya bahawa grafit Pada masa ini, ene boleh membuat peranti berskala kecil di makmal, tetapi pengeluaran besar-besaran dan kualiti integrasi tidak dapat dijamin."Sekurang-kurangnya tiada harapan lagi."

Malah, walaupun Gaim sendiri mempunyai keraguan tentang pengkomersilan semasa graphene. Gaim percaya bahawa graphene ialah buku asas yang telah memacu pembangunan bahan dua dimensi yang lebih luas. Tetapi untuk graphene, dari perspektif fizik, ia telah mencapai kesesakan, dan melainkan terdapat kejayaan yang lebih besar pada masa hadapan, adalah sukar untuk membuat penambahbaikan selanjutnya.

Memorabilia Pembangunan Graphene

2004: Andrei Geim dan Konstantin Novoselov memperoleh graphene dengan kaedah pelucutan mekanikal mudah pita. Kedua-duanya memenangi Hadiah Nobel dalam Fizik pada 2010.

Disember 2009: Institut Penyelidikan Fujitsu Jepun' mengumumkan kejayaan penggunaan graphene untuk membuat transistor.

Februari 2010: IBM membangunkan Graphene FET (Transistor Kesan Medan).

Jun 2010: Samsung dan Profesor Sumio Iijima dari Universiti Sungkyunkwan di Korea Selatan menggunakan graphene untuk membuat elektrod lutsinar yang fleksibel.

Januari 2012: Institut Penyelidikan Jiangnan Graphene, Karbon 2D dan syarikat lain mengumumkan bahawa mereka telah bersama-sama membangunkan skrin sentuh kapasitif graphene pertama di dunia' untuk telefon mudah alih.

Ogos 2012: Nokia mendedahkan bahawa jabatan R&Dnya sedang mengusahakan penderia fotoelektrik graphene.

September 2012: Sony mengumumkan bahawa ia telah membangunkan proses roll-to-roll untuk mengeluarkan graphene.

Januari 2013: Penyelidikan Chongqing Akademi Sains Cina