Prečo sa grafén stal v Číne podvodom?

Prečo sa grafén stal v Číne podvodom?

Aj keď sú vyhliadky grafénu stále sľubnejšie, kategorické je aj ďalšie úplne iné vyhlásenie: Grafén je v Číne podvod.

V marci 2015 Chongqingský inštitút zelenej a inteligentnej technológie Čínskej akadémie vied oznámil spustenie grafénového mobilného telefónu s názvom"GALAX SETTLERα". Podľa vtedajšej publicity bola jej priepustnosť svetla až 97 %, rýchlosť nabíjania mobilného telefónu sa zvýšila o 40 % a životnosť batérie sa predĺžila o 50 %, hustota energie batérie sa tiež zvýšila o 10 %. %. Keďže je naviazaný na grafén, hoci tento telefón zodpovedá iba konfigurácii za tisíc juanov, cena sa môže vyšplhať až na 2 499 juanov.

O osem mesiacov neskôr, napriek ohláseniu prvej série 30 000 kusov tohto grafénového telefónu, sa tento telefón na trhu nepredával.

Ľudia si však môžu kúpiť celý rad iných produktov z grafénu. Napríklad Shengquan Group, spoločnosť kótovaná na novom OTC trhu, uviedla na trh grafénové ponožky a spodnú bielizeň. Podľa propagácie spoločnosti pridali biomasu grafén"vnútorné otepľovanie" vlákno do produktu, čo je úplne nové inteligentné multifunkčné kompozitné vlákno, ktoré"má schopnosť aktivovať imunitné bunky, chrániť pred ultrafialovým žiarením, zlepšiť mikrocirkuláciu, antibakteriálne a antibakteriálne, vlastnosti zvyšujúce teplo a slnečné žiarenie, a môže tiež deodorizovať."

Podľa publicity spoločnosti karbonizovali stonky rastlín na extrakciu grafénu, pričom použili supravodivosť grafénu ako suroviny na výrobu odevov. Plánujú tiež uviesť na trh inteligentnú podprsenku, ktorá meria jemné zmeny teploty hrudníka žien prostredníctvom zabudovaného senzora, aby účinne predchádzala nádorom a rakovine prsníka. Plánujú ich aplikovať aj na vojenské uniformy. V súčasnosti sú tieto takzvané grafénové produkty drahé, cena páru ponožiek. Za viac ako 50 juanov sa cena páru spodnej bielizne blíži k 300 juanom, cena grafénového pásu sa blíži k 600 juanom a oblečenie generujúce teplo sa predáva za viac ako 1700 juanov.

& quot;V posledných rokoch, keď boli nanomateriály medializované, bol veľký humbuk okolo konceptu'nano+' v Číne. Tentoraz koncept'grafén' je rovnaký. Mnoho produktov z grafénu je podvod." Vedúci národného projektu 863, materiálový vedec, Said Qi Lu, profesor na Škole chémie a molekulárneho inžinierstva Pekingskej univerzity. Vďaka svojmu prínosu k novým materiálom a energii je Qilu tiež známy ako hlavný zakladateľ katódových materiálov pre batérie z oxidu lítneho, kobaltu a manganátu lítneho v mojej krajine'.

Podľa pochopenia reportéra' je grafén v súčasnosti rozdelený na dva typy: monoatomický tenkovrstvový grafén a grafénový prášok. Pri príprave prvého sa používajú najmä plyny obsahujúce uhlík, ako je metán a acetylén, ako suroviny a sú syntetizované chemickým naparovaním, ktoré nemá nič spoločné s grafitom alebo slamou.

Grafénový prášok sa získava z prírodného grafitu, oxiduje sa koncentrovanou kyselinou a silným oxidačným činidlom a potom sa redukuje expanzným tepelným spracovaním. Čo sa týka grafénu extrahovaného zo slamy, hovorí sa, že 15 mačiek kukuričného klasu dokáže extrahovať jednu mačku grafénu. Zdá sa, že o mnohých ľuďoch v tomto odvetví nie je počuť.

Okrem očividných podvodných grafénových nohavičiek,"grafénové batérie" a"grafénové lítiové batérie" že mnohé výskumné ústavy a spoločnosti sa chcú rozvíjať, sú tiež obvinené z klamstva.

V súčasnosti je praxou aplikácie grafénu v oblasti batérií vo všeobecnosti pridávanie grafénových materiálov do kladných a záporných elektród lítiových batérií."Tento prístup je zjavne zavádzajúci." Nedávno internetový výskumník Tsinghua Energy Liu Guanwei spochybnil"grafénovú batériu" článok na internete.

V tomto článku s názvom"Legendárna"Graphene Battery" technológia, je to veľké klamstvo?"V článku dal Liu Guanwei od začiatku jasný názor:

Technológia"grafénovej batérie" je takmer neexistujúce. Grafén môže zvýšiť rýchlosť nabíjania a vybíjania iba teoreticky, ale nepomôže zvýšiť kapacitu (energiu). Ľudia, ktorí budú sklamaní), význam tohto triku je oveľa väčší ako jeho praktická hodnota.

Podľa Liou Guanwei by sa podľa klasickej elektrochemickej nomenklatúry mali lítium-iónové batérie používané vo všeobecných smartfónoch nazývať"lítium-kobalt-oxid-grafitové batérie." Nazýva sa"lítium-iónová batéria" pretože v ňom hrá hlavnú úlohu lítium-ión."Prísne povedané, grafén hrá v batérii iba pomocnú úlohu, takže batériu využívajúcu grafén nemožno priamo nazvať'grafénová batéria'."

Z pohľadu Liu Guanwei' sa ako"vodivá prísada" používa iba grafén; v lítiových batériách, ktoré v podstate teraz vstúpili na trh. Ale aj aplikácia"aditív" bol vypočutý.

Grafén možno použiť ako vodivé činidlo na podporu rýchleho nabíjania a vybíjania lítiových batérií. Teoreticky to môže zlepšiť výkon sadzby. Ak však proces rozptylu nie je na mieste a miešanie je nerovnomerné, všetko je nebeským zámkom. Okrem toho existuje veľa kvalitných a lacných materiálov. Musí sa použiť drahý grafén."

Reportér si všimol, že názory Liu Guanwei' uznali mnohí starší odborníci v tomto odvetví, vrátane Zhang Yuanbo, Qilu, profesora Lu Hongbina z Katedry vied o polyméroch Univerzity Fudan a profesora Yuan Guohui z katedry. aplikovanej chémie na School of Chemical Engineering of Harbin Institute of Technology.

& quot;Kto môže prísť s doterajšími údajmi? Vyrobil niekto takúto batériu?" Qilu tiež verí, že&kladné aj záporné elektródy lítiových batérií sú vrstvené štruktúry, takže za určitých vonkajších podmienok dochádza k migrácii z kladnej elektródy na zápornú elektródu. Grafén je jednovrstvová kruhová štruktúra atómu uhlíka, ktorá je určená svojimi vlastnými chemickými a fyzikálnymi vlastnosťami a nebude tvoriť samostatný materiál zápornej elektródy pre lítiové batérie."

Veľa ľudí kvôli tomu márni život?

Pokiaľ ide o pochybnosti odborníkov z odvetvia, ako generálny tajomník"China Graphene Industry Technology Innovation Strategic Alliance" Li Yichun povedal:"Hoci toto odvetvie je kontroverzné, vedecké a technologické inovácie, môže sa stať čokoľvek. Niektorí odborníci sa domnievajú, že je to nemožné.' je všetko dosiahnuté a niektorí odborníci sú príliš svojvoľní, ale musíme mať otvorenú myseľ."

Doteraz nie je možné poznať pravú tvár novo vyvinutej Qingdao"poprednej grafénovej lítiovej batérie". Reakcia Huawei je"prebieha výskum grafénu, ale nebude tak rýchlo komercializovaný." Ako uviedol Šanghajský inštitút keramiky, Čínska akadémia vied, vedúci"Graphene Super Electric Vehicle Battery" Tím, Huang Fuqiang' obrana je, že"každý vyvodí rôzne závery z rôznych uhlov pohľadu, ale podstata je rovnaká."

V skutočnosti ani Andre Gaim, ktorý v roku 2010 získal Nobelovu cenu za objav grafénu, nemôže' pochopiť súčasný šialený grafén v Číne. Na konci októbra 2015, keď sa Gaim zúčastnil na výstave grafénových produktov v Qingdao, ignoroval tvár hostiteľa a dal jasne najavo, že „mnohé aplikačné produkty vrátane grafénových batérií môžu byť v súčasnosti podozrivé z humbuku“.

V deň, keď sa Gaim zúčastnil stretnutia,"2015 Global Graphene Industry Research Report" Prvýkrát publikoval China Graphene Industry Technology Innovation Strategic Alliance, ktorý ukázal, že Čína sa na konci roka 2012 umiestnila na prvom mieste na svete nielen v počte článkov publikovaných o graféne a počet patentov rapídne vzrástol posledné tri roky.

Gaim však v rozhovore pre čínske médiá upozornil aj na to, že polovica výskumu na mnohých publikovaných grafénových papieroch bude vyhodená. Na druhej strane, mnohé patenty, najmä tie, ktoré vyrábajú univerzity, 90 % z nich nemá žiadnu hodnotu, 99 % patentov sa časom stane neplatnými a udržiavanie týchto patentov bude tiež stáť veľa peňazí a veľa ľudí plytvá svojimi žije pre toto.

& quot;Hoci Čína je na prvom mieste na svete, pokiaľ ide o počet publikovaných grafénových papierov, mnoho vedeckých výskumných ústavov nevie, čo priemysel chce, a problém nesúladu medzi vedeckým výskumom a aplikáciou je výrazný." Kang Feiyu, dekan absolventskej školy Tsinghua University Shenzhen a expert na uhlíkový materiál Verejne povedané.

Tieto pochybnosti nezastavia tempo čínskych praktizujúcich grafénu. 16. januára sa vo vedecko-technologickom priemyselnom parku Changzhou West Taihu uskutočnilo slávnostné podpisovanie grafénových projektov a 21 grafénových projektov sa kolektívne usadilo v Changzhou. Liu Zhifeng, tajomník Pracovného výboru strany Vedeckého a technologického priemyselného parku Západné Taihu v Changzhou, povedal, že grafénový priemysel v Changzhou' smeruje k cieľu"vytvoriť desiatky miliárd špeciálnych priemyselných odvetví. ."

V Číne je veľa grafénových priemyselných parkov ako Changzhou. Podľa pochopenia reportéra' veľké grafénové priemyselné parky boli vytvorené v Chongqing, Wuxi, Qingdao, Tangshan a ďalších miestach. A očakáva sa, že v roku 2016 rozkvitnú ďalšie priemyselné parky s grafénom.

V Changzhou, zasvätenec 2D Carbon Technology Co., Ltd. povedal novinárom, že boli založené v Changzhou v roku 2011 a rozrástli sa na 200 ľudí. V roku 2012 vyrobili svetovú' prvú kapacitnú grafénovú dotykovú obrazovku. V posledných dvoch rokoch tiež využili vysokú účinnosť tepelného žiarenia grafénových filmov na vývoj niektorých vyhrievaných odevov. Ich výskumné a vývojové smery zahŕňajú aj grafénové kompozitné materiály, solárne články a nositeľné senzory. Pripustil však, že tieto produkty v skutočnosti nemajú s grafénom veľa spoločného.

Je to kapitálový trh, ktorý chutí sladkosti skôr ako priemyselné parky, vedecko-výskumné ústavy, univerzity a podniky. Relevantné údaje ukazujú, že celkovo 60 kótovaných spoločností v Šanghaji a Šen-čene má svoje podnikanie v oblasti grafénu. V polovici augusta 2015 spoločnosť Del Home Furnishings so sídlom v Jiangsu oznámila svoju investíciu do grafénových superlítiových batérií a ďalších projektov. Po vypracovaní plánu"zvýšenie ročného príjmu o 2,8 miliardy juanov a ročného čistého zisku o 450 miliónov juanov", táto spoločnosť dobehla kvótu &; Cena akcie spoločnosti s konceptom"grafénová batéria" Zdá sa, že bol raketový, s nárastom o 158,4 % za viac ako dva mesiace.

Cesta k priemyselnej komercializácii je dlhá

& quot;Pri domácej aplikácii grafénu v skutočnosti nie je veľa spoločností, ktoré skutočne vyrábajú grafén. Mnohé z nich sú spoločnosti, ktoré kedysi vyrábali uhlíkové materiály ako grafit, alebo dokonca úplne neprepojené spoločnosti, ktoré používajú zástavu grafénu, špekulujú s akciami alebo oň bojujú. Národné fondy, neexistujú takmer žiadne spoločnosti, ktoré skutočne vyrábajú grafén a skutočne dokážu zarobiť peniaze." povedal Zhu Hongwei, profesor z Centra mikro-nano mechaniky Školy materiálovej vedy a inžinierstva na Tsinghua University.

Podľa Liu Guanwei' nie je len veľa domácich grafénových podvodov, ale aj veľa humbuku okolo zahraničných projektov. Vo svojom článku, ktorý spochybňuje grafénové batérie, Liu Guanwei uviedol, že"španielska spoločnosť Graphenano s grafénovými batériami" nenašiel žiadne platné informácie, či to boli tri nemecké automobilky, ktoré tvrdili, že spolupracujú, alebo na webovej stránke patentového úradu.

Prečo je teda veľmi očakávaný"kráľ nových materiálov" v takej nepríjemnej polemike?

Podľa pochopenia reportéra' existujú tri dôvody: Na jednej strane, bez ohľadu na to, či je domáci alebo zahraničný, neexistuje žiadna technicky nájdená metóda priemyselnej syntézy na získanie veľkoplošného monokryštálového grafénu. Na druhej strane sa na trhu ešte nevytvoril nadväzujúci priemyselný reťazec grafénu. Najväčší dopyt po graféne majú len veľké vedecko-výskumné ústavy a laboratóriá a do priemyselnej prevádzky nebolo uvedené veľké množstvo grafénu.

Už v roku 2010 vedci z univerzity Sungkyunkwan v Južnej Kórei a Samsung Corporation vyrobili priehľadnú a flexibilnú obrazovku zloženú z viacvrstvového grafénu a polyesterového fóliového substrátu. V tom čase Hong Bingxi, profesor na univerzite Sungkyunkwan a zodpovedajúci autor článku, navrhol, že ich metóda by sa mohla použiť na výrobu solárnych článkov na báze grafénu, dotykových senzorov a plochých displejov. V tom čase však priznal, že na rozsiahlu výrobu a komercializáciu je príliš skoro – o päť rokov neskôr metóda Hong Bingxi' stále zostala v laboratóriách Samsungu a Sungkyunkwan University v Južnej Kórei.

Posledným aspektom sú náklady na prípravu grafénu. V dôsledku neschopnosti hromadnej výroby zostali náklady na prípravu grafénu vysoké a vysoké náklady tiež brzdili tempo industrializácie na nadväzujúcom trhu. Predtým bola cena grafénu až 5000 juanov/gram, čo bolo niekoľkonásobne drahšie ako zlato."Fľaša niečoho, čo nie je prekvapujúce, je drahšie ako zlato. Pár gramov grafénového prášku má hodnotu stoviek tisíc juanov. Keď letíme v lietadle, prepravuje nás niekoľko ľudí zo strachu, že nám ich prepadne bezpečnostná kontrola." Skúmané startupy to kedysi popisovali takto.

V Kanade, Grafoid a National University of Singapore založili najväčšie svetové centrum pre výskum grafénu (NUS) a v roku 2014 spustili novú výrobnú základňu v Ontáriu. Táto základňa s rozlohou 20 000 metrov štvorcových vyrába hlavne grafénový prášok. V tom čase vedúci spoločnosti povedal, že dokážu sériovo vyrábať vysokokvalitný grafén za nízku cenu. Po viac ako roku však z tejto základne neprišli žiadne novinky.

Rozsiahlej aplikácii grafénu teda naozaj bránia najmä technické problémy. Spomedzi nich je najväčším problémom vývoj konzistentných a reprodukovateľných syntetických metód pre nízkonákladový, rozsiahly a vysokokvalitný grafén.

Zaujímavou vecou, ​​ktorú ľudia poznajú, je, že Andre Gaim použil na získanie grafénu lepiacu pásku. Ale to, čo ľudia' nevedia, je, že grafén získaný touto metódou má malú veľkosť, zvyčajne medzi 10 mikrónov a 100 mikrónov, a má nevýhody nízkej výťažnosti a vysokých nákladov a nemôže spĺňať požiadavky industrializácia a veľkovýroba.

Neskôr je metóda redukcie oxidov grafitu jednou z najčastejšie používaných metód prípravy grafénu. Touto metódou sa však získava najmä grafénový prášok, ktorý má veľa defektov a zlé elektrické a mechanické vlastnosti. Koncentrovaná kyselina sírová je potrebná na oxidáciu grafitu, čo je zložitý problém pri spracovaní priemyselných odpadových kvapalín.

Odvtedy si ľudia mysleli, že na prípravu grafénu nie je potrebné použiť grafit, ale stačí sa pokúsiť vytvoriť z atómov uhlíka tenký film. Vzniklo chemické vylučovanie z pár (CVD). Táto metóda zavádza plyny, ako je etylén alebo acetylén, do reakčnej komory, aby sa tieto plyny rozložili pri vysokej teplote. Po ochladení sa atómy uhlíka uložia na povrch substrátu za vzniku grafénu. . Aj keď CVD dokáže splniť požiadavky na rozsiahlu a kvalitnú výrobu grafénu vo veľkom meradle, problémom je, že vzhľadom na jeho vysokú cenu a zložitý proces je aplikácia tejto metódy pri výrobe grafénu obmedzená.

Kvôli obrovskému rozdielu v metódach prípravy sa cena grafénového prášku a CVD filmu tiež tisíckrát líši. Napríklad 1 gram grafénového prášku stojí len menej ako 10 juanov, zatiaľ čo 1 meter štvorcový grafénovej fólie stojí desiatky až stovky juanov a jej hmotnosť je v skutočnosti menej ako 1 mg.

Existuje ďalšia hlavná metóda - metóda stripovania rozpúšťadla. Keďže celý proces exfoliácie v kvapalnej fáze nevnáša na povrch grafénu žiadne defekty, poskytuje široké možnosti uplatnenia v oblasti mikroelektroniky, multifunkčných kompozitných materiálov a pod. Nevýhodou je tiež veľmi nízka výťažnosť.

Z aplikačného hľadiska je teda grafén v súčasnosti doma aj v zahraničí v štádiu rozprávania."Navyše, súčasné priemyselné štandardy pre veľkosť, jednotnosť a spoľahlivosť grafénu v spotrebnej elektronike ešte neboli stanovené, takže skutočné použitie grafénu v spotrebnej elektronike ešte nebolo preukázané." Zhu Hongwei verí, že grafit V súčasnosti môže ene vyrábať malé zariadenia v laboratóriu, ale nemožno zaručiť sériovú výrobu a kvalitu integrácie."Aspoň zatiaľ nie je žiadna nádej."

V podstate aj samotný Gaim má výhrady k súčasnej komercializácii grafénu. Gaim verí, že grafén je základom, ktorý poháňal vývoj širšej škály dvojrozmerných materiálov. Ale pre grafén sa z pohľadu fyziky dostal do úzkeho miesta a pokiaľ v budúcnosti nepríde k väčšiemu prelomu, je ťažké robiť ďalšie vylepšenia.

Memorabílie vývoja grafénu

2004: Andrei Geim a Konstantin Novoselov získali grafén jednoduchou metódou mechanického odizolovania pásky. Obaja získali Nobelovu cenu za fyziku v roku 2010.

December 2009: Japonský's Fujitsu Research Institute oznámil úspešné použitie grafénu na výrobu tranzistorov.

Február 2010: IBM vyvinula grafén FET (Field Effect Transistor).

Jún 2010: Samsung a profesor Sumio Iijima z univerzity Sungkyunkwan v Južnej Kórei použili grafén na výrobu flexibilných priehľadných elektród.

Január 2012: Jiangnan Graphene Research Institute, 2D Carbon a ďalšie spoločnosti oznámili, že spoločne vyvinuli svetovú' prvú grafénovú kapacitnú dotykovú obrazovku pre mobilné telefóny.

August 2012: Nokia zverejnila, že jej oddelenie R&D pracuje na grafénových fotoelektrických senzoroch.

September 2012: Sony oznámilo, že vyvinulo proces roll-to-roll na výrobu grafénu.

Január 2013: Výskum Čchung-čching Čínskej akadémie vied

Prečo sa grafén stal v Číne podvodom?

Aj keď sú vyhliadky grafénu stále sľubnejšie, kategorické je aj ďalšie úplne iné vyhlásenie: Grafén je v Číne podvod.

V marci 2015 Chongqingský inštitút zelenej a inteligentnej technológie Čínskej akadémie vied oznámil spustenie grafénového mobilného telefónu s názvom"GALAX SETTLERα". Podľa vtedajšej publicity bola jej priepustnosť svetla až 97 %, rýchlosť nabíjania mobilného telefónu sa zvýšila o 40 % a životnosť batérie sa predĺžila o 50 %, hustota energie batérie sa tiež zvýšila o 10 %. %. Keďže je naviazaný na grafén, hoci tento telefón zodpovedá iba konfigurácii za tisíc juanov, cena sa môže vyšplhať až na 2 499 juanov.

O osem mesiacov neskôr, napriek ohláseniu prvej série 30 000 kusov tohto grafénového telefónu, sa tento telefón na trhu nepredával.

Ľudia si však môžu kúpiť celý rad iných produktov z grafénu. Napríklad Shengquan Group, spoločnosť kótovaná na novom OTC trhu, uviedla na trh grafénové ponožky a spodnú bielizeň. Podľa propagácie spoločnosti pridali biomasu grafén"vnútorné otepľovanie" vlákno do produktu, čo je úplne nové inteligentné multifunkčné kompozitné vlákno, ktoré"má schopnosť aktivovať imunitné bunky, chrániť pred ultrafialovým žiarením, zlepšiť mikrocirkuláciu, antibakteriálne a antibakteriálne, vlastnosti zvyšujúce teplo a slnečné žiarenie, a môže tiež deodorizovať."

Podľa publicity spoločnosti karbonizovali stonky rastlín na extrakciu grafénu, pričom použili supravodivosť grafénu ako suroviny na výrobu odevov. Plánujú tiež uviesť na trh inteligentnú podprsenku, ktorá meria jemné zmeny teploty hrudníka žien prostredníctvom zabudovaného senzora, aby účinne predchádzala nádorom a rakovine prsníka. Plánujú ich aplikovať aj na vojenské uniformy. V súčasnosti sú tieto takzvané grafénové produkty drahé, cena páru ponožiek. Za viac ako 50 juanov sa cena páru spodnej bielizne blíži k 300 juanom, cena grafénového pásu sa blíži k 600 juanom a oblečenie generujúce teplo sa predáva za viac ako 1700 juanov.

& quot;V posledných rokoch, keď boli nanomateriály medializované, bol veľký humbuk okolo konceptu'nano+' v Číne. Tentoraz koncept'grafén' je rovnaký. Mnoho produktov z grafénu je podvod." Vedúci národného projektu 863, materiálový vedec, Said Qi Lu, profesor na Škole chémie a molekulárneho inžinierstva Pekingskej univerzity. Vďaka svojmu prínosu k novým materiálom a energii je Qilu tiež známy ako hlavný zakladateľ katódových materiálov pre batérie z oxidu lítneho, kobaltu a manganátu lítneho v mojej krajine'.

Podľa pochopenia reportéra' je grafén v súčasnosti rozdelený na dva typy: monoatomický tenkovrstvový grafén a grafénový prášok. Pri príprave prvého sa používajú najmä plyny obsahujúce uhlík, ako je metán a acetylén, ako suroviny a sú syntetizované chemickým naparovaním, ktoré nemá nič spoločné s grafitom alebo slamou.

Grafénový prášok sa získava z prírodného grafitu, oxiduje sa koncentrovanou kyselinou a silným oxidačným činidlom a potom sa redukuje expanzným tepelným spracovaním. Čo sa týka grafénu extrahovaného zo slamy, hovorí sa, že 15 mačiek kukuričného klasu dokáže extrahovať jednu mačku grafénu. Zdá sa, že o mnohých ľuďoch v tomto odvetví nie je počuť.

Okrem očividných podvodných grafénových nohavičiek,"grafénové batérie" a"grafénové lítiové batérie" že mnohé výskumné ústavy a spoločnosti sa chcú rozvíjať, sú tiež obvinené z klamstva.

V súčasnosti je praxou aplikácie grafénu v oblasti batérií vo všeobecnosti pridávanie grafénových materiálov do kladných a záporných elektród lítiových batérií."Tento prístup je zjavne zavádzajúci." Nedávno internetový výskumník Tsinghua Energy Liu Guanwei spochybnil"grafénovú batériu" článok na internete.

V tomto článku s názvom"Legendárna"Graphene Battery" technológia, je to veľké klamstvo?"V článku dal Liu Guanwei od začiatku jasný názor:

Technológia"grafénovej batérie" je takmer neexistujúce. Grafén môže zvýšiť rýchlosť nabíjania a vybíjania iba teoreticky, ale nepomôže zvýšiť kapacitu (energiu). Ľudia, ktorí budú sklamaní), význam tohto triku je oveľa väčší ako jeho praktická hodnota.

Podľa Liou Guanwei by sa podľa klasickej elektrochemickej nomenklatúry mali lítium-iónové batérie používané vo všeobecných smartfónoch nazývať"lítium-kobalt-oxid-grafitové batérie." Nazýva sa"lítium-iónová batéria" pretože v ňom hrá hlavnú úlohu lítium-ión."Prísne povedané, grafén hrá v batérii iba pomocnú úlohu, takže batériu využívajúcu grafén nemožno priamo nazvať'grafénová batéria'."

Z pohľadu Liu Guanwei' sa ako"vodivá prísada" používa iba grafén; v lítiových batériách, ktoré v podstate teraz vstúpili na trh. Ale aj aplikácia"aditív" bol vypočutý.

Grafén možno použiť ako vodivé činidlo na podporu rýchleho nabíjania a vybíjania lítiových batérií. Teoreticky to môže zlepšiť výkon sadzby. Ak však proces rozptylu nie je na mieste a miešanie je nerovnomerné, všetko je nebeským zámkom. Okrem toho existuje veľa kvalitných a lacných materiálov. Musí sa použiť drahý grafén."

Reportér si všimol, že názory Liu Guanwei' uznali mnohí starší odborníci v tomto odvetví, vrátane Zhang Yuanbo, Qilu, profesora Lu Hongbina z Katedry vied o polyméroch Univerzity Fudan a profesora Yuan Guohui z katedry. aplikovanej chémie na School of Chemical Engineering of Harbin Institute of Technology.

& quot;Kto môže prísť s doterajšími údajmi? Vyrobil niekto takúto batériu?" Qilu tiež verí, že&kladné aj záporné elektródy lítiových batérií sú vrstvené štruktúry, takže za určitých vonkajších podmienok dochádza k migrácii z kladnej elektródy na zápornú elektródu. Grafén je jednovrstvová kruhová štruktúra atómu uhlíka, ktorá je určená svojimi vlastnými chemickými a fyzikálnymi vlastnosťami a nebude tvoriť samostatný materiál zápornej elektródy pre lítiové batérie."

Veľa ľudí kvôli tomu márni život?

Pokiaľ ide o pochybnosti odborníkov z odvetvia, ako generálny tajomník"China Graphene Industry Technology Innovation Strategic Alliance" Li Yichun povedal:"Hoci toto odvetvie je kontroverzné, vedecké a technologické inovácie, môže sa stať čokoľvek. Niektorí odborníci sa domnievajú, že je to nemožné.' je všetko dosiahnuté a niektorí odborníci sú príliš svojvoľní, ale musíme mať otvorenú myseľ."

Doteraz nie je možné poznať pravú tvár novo vyvinutej Qingdao"poprednej grafénovej lítiovej batérie". Reakcia Huawei je"prebieha výskum grafénu, ale nebude tak rýchlo komercializovaný." Ako uviedol Šanghajský inštitút keramiky, Čínska akadémia vied, vedúci"Graphene Super Electric Vehicle Battery" Tím, Huang Fuqiang' obrana je, že"každý vyvodí rôzne závery z rôznych uhlov pohľadu, ale podstata je rovnaká."

V skutočnosti ani Andre Gaim, ktorý v roku 2010 získal Nobelovu cenu za objav grafénu, nemôže' pochopiť súčasný šialený grafén v Číne. Na konci októbra 2015, keď sa Gaim zúčastnil na výstave grafénových produktov v Qingdao, ignoroval tvár hostiteľa a dal jasne najavo, že „mnohé aplikačné produkty vrátane grafénových batérií môžu byť v súčasnosti podozrivé z humbuku“.

V deň, keď sa Gaim zúčastnil stretnutia,"2015 Global Graphene Industry Research Report" Prvýkrát publikoval China Graphene Industry Technology Innovation Strategic Alliance, ktorý ukázal, že Čína sa na konci roka 2012 umiestnila na prvom mieste na svete nielen v počte článkov publikovaných o graféne a počet patentov rapídne vzrástol posledné tri roky.

Gaim však v rozhovore pre čínske médiá upozornil aj na to, že polovica výskumu na mnohých publikovaných grafénových papieroch bude vyhodená. Na druhej strane, mnohé patenty, najmä tie, ktoré vyrábajú univerzity, 90 % z nich nemá žiadnu hodnotu, 99 % patentov sa časom stane neplatnými a udržiavanie týchto patentov bude tiež stáť veľa peňazí a veľa ľudí plytvá svojimi žije pre toto.

& quot;Hoci Čína je na prvom mieste na svete, pokiaľ ide o počet publikovaných grafénových papierov, mnoho vedeckých výskumných ústavov nevie, čo priemysel chce, a problém nesúladu medzi vedeckým výskumom a aplikáciou je výrazný." Kang Feiyu, dekan absolventskej školy Tsinghua University Shenzhen a expert na uhlíkový materiál Verejne povedané.

Tieto pochybnosti nezastavia tempo čínskych praktizujúcich grafénu. 16. januára sa vo vedecko-technologickom priemyselnom parku Changzhou West Taihu uskutočnilo slávnostné podpisovanie grafénových projektov a 21 grafénových projektov sa kolektívne usadilo v Changzhou. Liu Zhifeng, tajomník Pracovného výboru strany Vedeckého a technologického priemyselného parku Západné Taihu v Changzhou, povedal, že grafénový priemysel v Changzhou' smeruje k cieľu"vytvoriť desiatky miliárd špeciálnych priemyselných odvetví. ."

V Číne je veľa grafénových priemyselných parkov ako Changzhou. Podľa pochopenia reportéra' veľké grafénové priemyselné parky boli vytvorené v Chongqing, Wuxi, Qingdao, Tangshan a ďalších miestach. A očakáva sa, že v roku 2016 rozkvitnú ďalšie priemyselné parky s grafénom.

V Changzhou, zasvätenec 2D Carbon Technology Co., Ltd. povedal novinárom, že boli založené v Changzhou v roku 2011 a rozrástli sa na 200 ľudí. V roku 2012 vyrobili svetovú' prvú kapacitnú grafénovú dotykovú obrazovku. V posledných dvoch rokoch tiež využili vysokú účinnosť tepelného žiarenia grafénových filmov na vývoj niektorých vyhrievaných odevov. Ich výskumné a vývojové smery zahŕňajú aj grafénové kompozitné materiály, solárne články a nositeľné senzory. Pripustil však, že tieto produkty v skutočnosti nemajú s grafénom veľa spoločného.

Je to kapitálový trh, ktorý chutí sladkosti skôr ako priemyselné parky, vedecko-výskumné ústavy, univerzity a podniky. Relevantné údaje ukazujú, že celkovo 60 kótovaných spoločností v Šanghaji a Šen-čene má svoje podnikanie v oblasti grafénu. V polovici augusta 2015 spoločnosť Del Home Furnishings so sídlom v Jiangsu oznámila svoju investíciu do grafénových superlítiových batérií a ďalších projektov. Po vypracovaní plánu"zvýšenie ročného príjmu o 2,8 miliardy juanov a ročného čistého zisku o 450 miliónov juanov", táto spoločnosť dobehla kvótu &; Cena akcie spoločnosti s konceptom"grafénová batéria" Zdá sa, že bol raketový, s nárastom o 158,4 % za viac ako dva mesiace.

Cesta k priemyselnej komercializácii je dlhá

& quot;Pri domácej aplikácii grafénu v skutočnosti nie je veľa spoločností, ktoré skutočne vyrábajú grafén. Mnohé z nich sú spoločnosti, ktoré kedysi vyrábali uhlíkové materiály ako grafit, alebo dokonca úplne neprepojené spoločnosti, ktoré používajú zástavu grafénu, špekulujú s akciami alebo oň bojujú. Národné fondy, neexistujú takmer žiadne spoločnosti, ktoré skutočne vyrábajú grafén a skutočne dokážu zarobiť peniaze." povedal Zhu Hongwei, profesor z Centra mikro-nano mechaniky Školy materiálovej vedy a inžinierstva na Tsinghua University.

Podľa Liu Guanwei' nie je len veľa domácich grafénových podvodov, ale aj veľa humbuku okolo zahraničných projektov. Vo svojom článku, ktorý spochybňuje grafénové batérie, Liu Guanwei uviedol, že"španielska spoločnosť Graphenano s grafénovými batériami" nenašiel žiadne platné informácie, či to boli tri nemecké automobilky, ktoré tvrdili, že spolupracujú, alebo na webovej stránke patentového úradu.

Prečo je teda veľmi očakávaný"kráľ nových materiálov" v takej nepríjemnej polemike?

Podľa pochopenia reportéra' existujú tri dôvody: Na jednej strane, bez ohľadu na to, či je domáci alebo zahraničný, neexistuje žiadna technicky nájdená metóda priemyselnej syntézy na získanie veľkoplošného monokryštálového grafénu. Na druhej strane sa na trhu ešte nevytvoril nadväzujúci priemyselný reťazec grafénu. Najväčší dopyt po graféne majú len veľké vedecko-výskumné ústavy a laboratóriá a do priemyselnej prevádzky nebolo uvedené veľké množstvo grafénu.

Už v roku 2010 vedci z univerzity Sungkyunkwan v Južnej Kórei a Samsung Corporation vyrobili priehľadnú a flexibilnú obrazovku zloženú z viacvrstvového grafénu a polyesterového fóliového substrátu. V tom čase Hong Bingxi, profesor na univerzite Sungkyunkwan a zodpovedajúci autor článku, navrhol, že ich metóda by sa mohla použiť na výrobu solárnych článkov na báze grafénu, dotykových senzorov a plochých displejov. V tom čase však priznal, že na rozsiahlu výrobu a komercializáciu je príliš skoro – o päť rokov neskôr metóda Hong Bingxi' stále zostala v laboratóriách Samsungu a Sungkyunkwan University v Južnej Kórei.

Posledným aspektom sú náklady na prípravu grafénu. V dôsledku neschopnosti hromadnej výroby zostali náklady na prípravu grafénu vysoké a vysoké náklady tiež brzdili tempo industrializácie na nadväzujúcom trhu. Predtým bola cena grafénu až 5000 juanov/gram, čo bolo niekoľkonásobne drahšie ako zlato."Fľaša niečoho, čo nie je prekvapujúce, je drahšie ako zlato. Pár gramov grafénového prášku má hodnotu stoviek tisíc juanov. Keď letíme v lietadle, prepravuje nás niekoľko ľudí zo strachu, že nám ich prepadne bezpečnostná kontrola." Skúmané startupy to kedysi popisovali takto.

V Kanade, Grafoid a National University of Singapore založili najväčšie svetové centrum pre výskum grafénu (NUS) a v roku 2014 spustili novú výrobnú základňu v Ontáriu. Táto základňa s rozlohou 20 000 metrov štvorcových vyrába hlavne grafénový prášok. V tom čase vedúci spoločnosti povedal, že dokážu sériovo vyrábať vysokokvalitný grafén za nízku cenu. Po viac ako roku však z tejto základne neprišli žiadne novinky.

Rozsiahlej aplikácii grafénu teda naozaj bránia najmä technické problémy. Spomedzi nich je najväčším problémom vývoj konzistentných a reprodukovateľných syntetických metód pre nízkonákladový, rozsiahly a vysokokvalitný grafén.

Zaujímavou vecou, ​​ktorú ľudia poznajú, je, že Andre Gaim použil na získanie grafénu lepiacu pásku. Ale to, čo ľudia' nevedia, je, že grafén získaný touto metódou má malú veľkosť, zvyčajne medzi 10 mikrónov a 100 mikrónov, a má nevýhody nízkej výťažnosti a vysokých nákladov a nemôže spĺňať požiadavky industrializácia a veľkovýroba.

Neskôr je metóda redukcie oxidov grafitu jednou z najčastejšie používaných metód prípravy grafénu. Touto metódou sa však získava najmä grafénový prášok, ktorý má veľa defektov a zlé elektrické a mechanické vlastnosti. Koncentrovaná kyselina sírová je potrebná na oxidáciu grafitu, čo je zložitý problém pri spracovaní priemyselných odpadových kvapalín.

Odvtedy si ľudia mysleli, že na prípravu grafénu nie je potrebné použiť grafit, ale stačí sa pokúsiť vytvoriť z atómov uhlíka tenký film. Vzniklo chemické vylučovanie z pár (CVD). Táto metóda zavádza plyny, ako je etylén alebo acetylén, do reakčnej komory, aby sa tieto plyny rozložili pri vysokej teplote. Po ochladení sa atómy uhlíka uložia na povrch substrátu za vzniku grafénu. . Aj keď CVD dokáže splniť požiadavky na rozsiahlu a kvalitnú výrobu grafénu vo veľkom meradle, problémom je, že vzhľadom na jeho vysokú cenu a zložitý proces je aplikácia tejto metódy pri výrobe grafénu obmedzená.

Kvôli obrovskému rozdielu v metódach prípravy sa cena grafénového prášku a CVD filmu tiež tisíckrát líši. Napríklad 1 gram grafénového prášku stojí len menej ako 10 juanov, zatiaľ čo 1 meter štvorcový grafénovej fólie stojí desiatky až stovky juanov a jej hmotnosť je v skutočnosti menej ako 1 mg.

Existuje ďalšia hlavná metóda - metóda stripovania rozpúšťadla. Keďže celý proces exfoliácie v kvapalnej fáze nevnáša na povrch grafénu žiadne defekty, poskytuje široké možnosti uplatnenia v oblasti mikroelektroniky, multifunkčných kompozitných materiálov a pod. Nevýhodou je tiež veľmi nízka výťažnosť.

Z aplikačného hľadiska je teda grafén v súčasnosti doma aj v zahraničí v štádiu rozprávania."Navyše, súčasné priemyselné štandardy pre veľkosť, jednotnosť a spoľahlivosť grafénu v spotrebnej elektronike ešte neboli stanovené, takže skutočné použitie grafénu v spotrebnej elektronike ešte nebolo preukázané." Zhu Hongwei verí, že grafit V súčasnosti môže ene vyrábať malé zariadenia v laboratóriu, ale nemožno zaručiť sériovú výrobu a kvalitu integrácie."Aspoň zatiaľ nie je žiadna nádej."

V podstate aj samotný Gaim má výhrady k súčasnej komercializácii grafénu. Gaim verí, že grafén je základom, ktorý poháňal vývoj širšej škály dvojrozmerných materiálov. Ale pre grafén sa z pohľadu fyziky dostal do úzkeho miesta a pokiaľ v budúcnosti nepríde k väčšiemu prelomu, je ťažké robiť ďalšie vylepšenia.

Memorabílie vývoja grafénu

2004: Andrei Geim a Konstantin Novoselov získali grafén jednoduchou metódou mechanického odizolovania pásky. Obaja získali Nobelovu cenu za fyziku v roku 2010.

December 2009: Japonský's Fujitsu Research Institute oznámil úspešné použitie grafénu na výrobu tranzistorov.

Február 2010: IBM vyvinula grafén FET (Field Effect Transistor).

Jún 2010: Samsung a profesor Sumio Iijima z univerzity Sungkyunkwan v Južnej Kórei použili grafén na výrobu flexibilných priehľadných elektród.

Január 2012: Jiangnan Graphene Research Institute, 2D Carbon a ďalšie spoločnosti oznámili, že spoločne vyvinuli svetovú' prvú grafénovú kapacitnú dotykovú obrazovku pre mobilné telefóny.

August 2012: Nokia zverejnila, že jej oddelenie R&D pracuje na grafénových fotoelektrických senzoroch.

September 2012: Sony oznámilo, že vyvinulo proces roll-to-roll na výrobu grafénu.

Január 2013: Výskum Čchung-čching Čínskej akadémie vied