【CMIC讯】石墨烯是具有蜂窝状晶格结构、单层碳原子厚度的二维碳膜材料，独特的结构使其具有优越的电学、力学、光学、热学性能，在电子信息、能源存储、航空航天、生物医药等众多领域有广阔的应用前景，被认为是能引发产业革命的“新材料之王”。尽管潜力巨大，石墨烯的产业化进程一直以来面临诸多挑战，绝大部分石墨烯产品还停留在概念及实验室开发的初级阶段。在此背景下少数成功商品化的石墨烯产品一经推出就受到了极大的关注，这些产品是利用石墨烯的哪种特性，又是基于何种石墨烯技术，与传统材料制备的产品有何区别，到底是技术突破还是商家的噱头，下面就让我们通过盘点来一探究竟。
 
    石墨烯电池：

    目前市面已经出现了一些石墨烯相关的电池产品，但事实上它们并非真正意义上的石墨烯电池产品，在这些电池中石墨烯仅仅用作正极材料的导电剂，而非直接作为电池的负极材料，对电池能量密度或其他性质起决定性作用。即使作为导电剂，石墨烯与传统的炭黑等导电剂相比对电导率并未起到显著的提升作用，但是石墨烯每吨价格超过50万元，炭黑每吨价格仅为10万元左右。以影响力最大的东旭光电在2016年7月推出的全球首款石墨烯基锂离子电池产品“烯王”为例，“烯王”正极采用石墨烯/磷酸铁锂复合材料，利用石墨稀包覆技术提高正极电导率，能在5C条件下实现15分钟快速充放电，循环寿命可达3500次。但值得注意的是“烯王”的电池关键参数能量密度并未被公布，且快充的实现的关键不仅仅基于石墨烯。“烯王”利用16V电压和5A电流进行输入，配置有专用的电源适配器及线材，与市面上的功率型快充电池并无二致，若使用传统的5V/1A输入则并不能实现快充，石墨烯起到的作用并不清晰。

    石墨烯薄膜比传统的ITO薄膜具有更好的导电性和透光性，且具有良好的柔性，在触控显示领域有极大的发展潜力。2015年3月影驰与重庆墨烯科技推出的石墨烯手机中使用的正是石墨烯触摸屏，该屏幕透光率高达97.7%，具有灵敏的触控性能。不过值得注意的是研究表明只有单层、高品质石墨烯才能达到97.7%的透光率，在实际应用中由于还有PET基底等其他部分，透光率远低于理论值。此外，目前触摸屏制备依赖的大面积薄膜转移石墨烯技术尚未成熟，电阻值、良品率都难以满足要求，制备成本极高，与ITO薄膜相比并无显著优势，还面临金属网格与纳米银线等技术的竞争，未来还需要进行长期的发展。

    石墨烯薄膜比传统的ITO薄膜具有更好的导电性和透光性，且具有良好的柔性，在触控显示领域有极大的发展潜力。2015年3月影驰与重庆墨烯科技推出的石墨烯手机中使用的正是石墨烯触摸屏，该屏幕透光率高达97.7%，具有灵敏的触控性能。不过值得注意的是研究表明只有单层、高品质石墨烯才能达到97.7%的透光率，在实际应用中由于还有PET基底等其他部分，透光率远低于理论值。此外，目前触摸屏制备依赖的大面积薄膜转移石墨烯技术尚未成熟，电阻值、良品率都难以满足要求，制备成本极高，与ITO薄膜相比并无显著优势，还面临金属网格与纳米银线等技术的竞争，未来还需要进行长期的发展。
 
    石墨烯润滑油：

    石墨烯作为润滑油添加剂能够增强其高温抗压及减摩抗磨性能，然而如何使石墨烯稳定分散在基础油中，防止其在使用过成中发生团聚及确认石墨烯添加的最佳浓度一直是研究的热点。目前国外的相关开发还停留实验室阶段，而中国已经出现了不少石墨烯润滑油产品，均宣称能够减少磨损，节省用油，售价远高于市面上的同类型润滑油产品。不过这些产品的技术细节，如石墨烯添加量等情况并未公开，且未通过第三方机构进行验证，具体使用效果还有待市场的进一步的检验。
 
    石墨烯的发现者之一安德烈•海姆教授提出将石墨烯产品分为两类，一类是变革性产品，石墨烯对产品性能改变起决定性的作用；而另一类则是改善型产品，利用石墨烯与原有材料相结合提升产品性能。通过盘点可以看出目前出现的商业化石墨烯产品都属于第二类，有些甚至是仅仅掺杂有部分石墨烯多层粉体，本质上与石墨烯无关，且性价比低于同类的传统产品，真正带来技术突破的产品并未出现。这种局面的出现有两方面的原因，一方面在产业上游大批量制备面积大、质量高、稳定性好的石墨烯的技术仍不成熟；另一方面在下游应用上针对不同领域的功能化技术有待发展，设备改进、工艺优化等工作需进一步完善。未来随着资本的持续性投入、技术的不断累积、产业链上下游合作紧密程度不断加深，以及石墨烯行业标准的建立和完善，相信将会有更多更具突破性的石墨烯产品走出实验室，走进人们的日常生活。

责任编辑：拂晓晨风