电池正极材料对未来的挑战与展望

　　中国已探明的石墨储量非常丰富，如内蒙古、鸡西等地就拥有丰富的石墨矿资源。我国对石墨烯材料研究也具有雄厚的科研基础。从事石墨烯材料研究的高校和科研院所目前已超过1000家，全国各地成立的石墨 烯工业化产业园(区)近30家。

　　基础研究方面，国内优势团队已在石墨烯宏量制备方面做出了-系列的原创性和引领性工作，在产学研方面，石墨烯材料的规模化制备和产业化方面也取得了突出进展。应用研究方面，主要集中于储能、复合材料、透明导电薄膜、防腐凃料、海水淡化、柔性电子等领域的材料设计、制备、性能改善和优化，部分关键成果已逐步走向产业化阶段，并处于国际领先水平。

　　从目前市场上的产品来看，在储能领域，电池正极材料石墨烯主要作为导电添加剂应用于锂离子电池电极材料和散热材料，提升了电池的快充快放性能、循环稳定性和安全性能。在超级电容器领域，石墨烯已具备相应的技术储备，但成本远高于活性炭是一大阻碍。

　　为满足电子器件长久续航的要求，需要开发高能量密度、高功率密度，长循环使用寿命的超级电容器，需要发展先进的制备技术合成多层次、多级孔结构的石墨烯材料，并引人更多电化学活性位点、提高石墨烯堆叠密度、 降低离子传距离，从而获得高性能的电极材料。

　　目前石墨烯基超级电容器的研究逐渐走出实验室，进人产业化期阶段，对高性能电极材料的制备侧重较多，而对超级电容器单体和模块化集成系统的整体关注相对较少。

　　超级电容器的不同组成之间的界面融合以及各部分的融合结构设计，也是影响到超级电容器最终性能的关键因素。另外，柔性储能器件中利用石墨烯的特性有望显著提升器件柔性和电化学性能，为发展柔性化、微型化、多功能化、集成化的超级电容器应用柔性可穿戴电子系统提供了新的契机。

　　现阶段，将石墨烯的应用产品推向市场还尚未完全成熟，石墨烯的产业化研究正处于过热期，将来可能经历低谷期、攀升期后，才能达到技术应用的成熟度，最终实现产业化。

　　此外，在产业化方面还存在石墨烯材料制备理论、方法和规模化制备技术工艺不成熟，产品质量一致性较低，以及石墨烯产业标准认证评测方法尚未建立和石墨烯下游领域开拓不足等问题。

　　随着对石墨烯研究的深入，石墨烯产业化将在未来的5-10年内迅猛发展，迎来巨大的机遇，在更多的领域发挥其独特的优势，产生巨大的经济效益和社会效益。