石墨烯的應(yīng)用關(guān)于石墨烯的話題,在網(wǎng)上經(jīng)常可以看見,作為一種二維碳材料,它的應(yīng)用領(lǐng)域的確是非常廣。就拿半導(dǎo)體領(lǐng)域來(lái)說(shuō),今年9月份有消息報(bào)道,石墨烯被確認(rèn)成為下一個(gè)半導(dǎo)體時(shí)代的材料,用石墨烯作為材料可以突破摩爾定律的極限,生產(chǎn)出2nm芯片。 由石墨烯制成的芯片也被稱作是碳基芯片,同等制程工藝下,碳基芯片是傳統(tǒng)硅基芯片性能的好幾倍,甚至石墨烯碳基芯片能突破到遙不可及的1nm工藝芯片制程。 因?yàn)槭┯歇?dú)特的結(jié)構(gòu),并且具備很出色的電子性質(zhì)。在一般透明的材料中幾乎都是絕緣的,比如樹脂,金剛石以及鉆石等等,而石墨烯是個(gè)例外。 它的導(dǎo)電性非常好,這讓石墨烯被廣泛應(yīng)用在鋰電池,超導(dǎo)電容器等等產(chǎn)品上。還有把石墨烯用在粉體領(lǐng)域,制成小尺寸高導(dǎo)電石墨烯粉體,這類石墨烯粉體產(chǎn)品可作用于散熱涂料,并保留了高導(dǎo)電,導(dǎo)熱的特性。 還有石墨烯高溫?zé)Y(jié)導(dǎo)電碳漿,石墨烯導(dǎo)熱硅脂等相應(yīng)的產(chǎn)品材料,都能夠看見石墨烯的應(yīng)用。往大了說(shuō),在微納加工、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、能源等等一系列的領(lǐng)域,都是石墨烯發(fā)揮重要作用的舞臺(tái)。 自從石墨烯被諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功提取之后,石墨烯就成為了全世界都密切關(guān)注的一種材料,由于這種材料的應(yīng)用廣泛,再加上本身又有不錯(cuò)的性能表現(xiàn),因此石墨烯被各種“神化”。 就好像使用了石墨烯就能將全球科技推向新的元年。不可否認(rèn)石墨烯材料的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣,但能不能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的性能,或者被大面積推廣又是另外一回事了。 石墨烯產(chǎn)品是高科技還是騙局?今年1月份有一則關(guān)于石墨烯電池的新聞值得關(guān)注,情況是這樣的,廣汽集團(tuán)推出了自主研發(fā)的石墨烯超級(jí)快充電池,號(hào)稱可以8分鐘充電80%,然后還能實(shí)現(xiàn)幾百公里的續(xù)航。 這件事再次引起外界對(duì)石墨烯的廣泛關(guān)注,各種與客觀事實(shí)不符的消息到處都是,什么石墨烯將迎來(lái)下一個(gè)電池時(shí)代的未來(lái),石墨烯會(huì)成為引領(lǐng)新的材料技術(shù)革命,等等類似的話題數(shù)不勝數(shù)。那么真相到底如何?石墨烯產(chǎn)品是高科技還是騙局呢? 關(guān)于這一點(diǎn),中科院院士歐陽(yáng)明高的見解一針見血,歐陽(yáng)明高表示,如果有人說(shuō)石墨烯電池幾分鐘充滿電,還很安全,成本又低,那他一定是騙子。 正如歐陽(yáng)明高院士所說(shuō),若真的有人宣傳石墨烯電池,芯片等等產(chǎn)品成本很低,效率很高,十之八九都是騙局。這是為何? 首先是成本問(wèn)題, 石墨烯一噸的價(jià)格可以賣出幾萬(wàn),幾十萬(wàn)不等。如此昂貴的材料,很難大規(guī)模用在產(chǎn)品上,即便用了也是按克來(lái)計(jì)算。 比如市場(chǎng)上號(hào)稱是石墨烯的電池,恐怕其中的石墨烯含量只有幾克,組成部分還是較為常見的鋰離子。這樣的石墨烯電池還被賣出幾千元高價(jià),在商家的過(guò)度渲染下,石墨烯被塑造成價(jià)格低,產(chǎn)品性能出色,幾分鐘就能充滿電,這種多半都是假的。 其次是生產(chǎn)制造問(wèn)題。石墨烯的提取并沒有那么輕松,用機(jī)械剝離法效率太低,無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)。用氧化還原法雖然可以有不錯(cuò)的產(chǎn)量,但是質(zhì)量卻下降了。就算將來(lái)研制出產(chǎn)能和質(zhì)量都兼顧的提取方式,成本控制又是一大問(wèn)題。 所以市面上出現(xiàn)的石墨烯產(chǎn)品,只要是被商家渲染成各種高科技的,很有可能都是騙局。 就目前的技術(shù)水準(zhǔn),石墨烯的應(yīng)用的確廣泛,但要想指望石墨烯實(shí)現(xiàn)科技領(lǐng)域的彎道超車,還是一步一個(gè)腳印更為實(shí)在。 既然石墨烯存在這些弊端,是不是意味應(yīng)該放棄石墨烯的研發(fā),去重新尋找新的材料呢?其實(shí)不然。任何事物都有兩面性,石墨烯成本高,產(chǎn)能有限是弊端,但導(dǎo)電,導(dǎo)熱性強(qiáng),應(yīng)用廣泛也是它的主要優(yōu)勢(shì)。 在關(guān)鍵領(lǐng)域,通過(guò)石墨烯材料確實(shí)能發(fā)揮出相應(yīng)的價(jià)值和作用。只是現(xiàn)如今有太多的人對(duì)石墨烯存在偏見和誤解,甚至是過(guò)度吹噓,在科技發(fā)展進(jìn)程中,我們更應(yīng)該追求實(shí)事求是。 像什么石墨烯電池幾分鐘充滿電,然后電動(dòng)汽車可以跑幾百公里,一千公里,這完全就是騙局。 總結(jié)石墨烯的市場(chǎng)前景還在開發(fā)中,國(guó)人希望看見有人能在石墨烯材料上取得重大突破,但絕不是不切實(shí)際的吹牛。如果將來(lái)有一天,石墨烯能成為主導(dǎo)科技領(lǐng)域發(fā)展的核心材料,那自然是好事,只希望商家到時(shí)候能實(shí)事求是,這就夠了。 對(duì)石墨烯你有什么看法呢? |
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