Dlaczego grafen stał się oszustwem w Chinach?

Dlaczego grafen stał się oszustwem w Chinach?

Jednak choć perspektywy zastosowania grafenu stają się coraz bardziej obiecujące, kategoryczne jest również inne stwierdzenie: Grafen to oszustwo w Chinach.

W marcu 2015 r. Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology Chińskiej Akademii Nauk ogłosił wprowadzenie na rynek grafenowego telefonu komórkowego o nazwie"GALAX SETTLERα". Zgodnie z ówczesnymi reklamami jego przepuszczalność światła wynosiła aż 97%, szybkość ładowania telefonu komórkowego została zwiększona o 40%, a żywotność baterii Wydłużenie o 50%, gęstość energii baterii również wzrasta o 10 %. Ponieważ jest związany z grafenem, chociaż ten telefon jest odpowiednikiem konfiguracji za tysiąc juanów, cena może wynieść nawet 2499 juanów.

Osiem miesięcy później, pomimo zapowiedzi pierwszej partii 30 000 sztuk tego grafenowego telefonu, nie trafił on na rynek.

Ale ludzie mogą kupić wiele innych produktów grafenowych. Na przykład Shengquan Group, spółka notowana na Nowym Rynku OTC, wprowadziła na rynek skarpetki i bieliznę grafenową. Zgodnie z reklamą firmy dodali grafen z biomasy"wewnętrzne ocieplenie" włókno do produktu, które jest zupełnie nowym, inteligentnym wielofunkcyjnym włóknem kompozytowym, które&ma zdolność aktywacji komórek odpornościowych, ochrony przed promieniami ultrafioletowymi, poprawy mikrokrążenia, właściwości antybakteryjne i antybakteryjne, Podgrzewanie i nasłonecznienie, i może również dezodoryzować.&cyt;

Zgodnie z reklamą firmy, zwęglali łodygi roślin w celu ekstrakcji grafenu, wykorzystując nadprzewodnictwo grafenu jako surowca do produkcji odzieży. Planują również wprowadzić na rynek inteligentny biustonosz, który mierzy subtelne zmiany temperatury w klatce piersiowej kobiet za pomocą wbudowanego czujnika, aby skutecznie zapobiegać nowotworom i rakowi piersi. Planują też zastosować je do mundurów wojskowych. Obecnie te tak zwane produkty grafenowe są drogie, cena pary skarpet. Za ponad 50 yuanów cena pary bielizny to blisko 300 yuanów, cena paska grafenowego to blisko 600 yuanów, a odzież grzewcza sprzedawana jest za ponad 1700 yuanów.

& quot;W ciągu ostatnich kilku lat, kiedy nanomateriały były rozreklamowane, było dużo szumu wokół koncepcji'nano+' w Chinach. Tym razem koncepcja'grafenu' Jest taki sam. Wiele produktów grafenowych to oszustwo.&cyt; Lider projektu krajowego 863, materiałoznawca, Said Qi Lu, profesor w Szkole Chemii i Inżynierii Molekularnej Uniwersytetu Pekińskiego. Ze względu na swój wkład w nowe materiały i energię, Qilu jest również znany jako główny założyciel mojego kraju' materiałów katodowych baterii z tlenku kobaltu litu i manganianu litu.

Według zrozumienia reportera', grafen dzieli się obecnie na dwa typy: monoatomowy grafen cienkowarstwowy i grafen w proszku. Do przygotowania tego pierwszego wykorzystuje się głównie gazy zawierające węgiel, takie jak metan i acetylen, jako surowce i jest syntetyzowany przez chemiczne osadzanie z fazy gazowej, które nie ma nic wspólnego z grafitem czy słomą.

Proszek grafenowy otrzymywany jest z naturalnego grafitu, utleniany stężonym kwasem i silnym środkiem utleniającym, a następnie redukowany przez obróbkę cieplną rozprężania. Jeśli chodzi o grafen pozyskiwany ze słomy, mówi się, że 15 kociąt z kaczanu kukurydzy może wyekstrahować jednego kocicę grafenu. Wielu ludzi w branży wydaje się być niesłychanych.

Oprócz oczywistych majtek grafenowych,&„baterie grafenowe" i" baterie litowo-grafenowe" o kłamstwo oskarża się również wiele instytutów badawczych i firm, które chcą się rozwijać.

Obecnie praktyka stosowania grafenu w dziedzinie baterii polega na dodawaniu materiałów grafenowych do dodatnich i ujemnych elektrod akumulatorów litowych.&Cytat: Takie podejście jest oczywiście mylące.&cyt; Niedawno badacz Internetu Tsinghua Energy, Liu Guanwei, zakwestionował&„baterię grafenową &”; artykuł w Internecie.

W tym artykule zatytułowanym"The Legendary"Graphene Battery" technologia, czy to wielkie kłamstwo?"W artykule Liu Guanwei dał jasny pogląd od początku:

Technologia"bateria grafenowa" jest prawie nieistniejący. Grafen może tylko teoretycznie zwiększyć szybkość ładowania i rozładowania, ale nie pomaga w zwiększeniu pojemności (energii). Ludzie, którzy będą rozczarowani), znaczenie sztuczki jest znacznie większe niż wartość praktyczna.

Według Liu Guanwei, zgodnie z klasyczną nomenklaturą elektrochemiczną, baterie litowo-jonowe stosowane w smartfonach powinny nosić nazwę"baterie litowo-kobaltowo-grafitowe.&cyt; Nazywa się to"akumulatorem litowo-jonowym" ponieważ jon litu odgrywa w nim główną rolę."Ściśle mówiąc, grafen pełni tylko pomocniczą rolę w baterii, więc bateria wykorzystująca grafen nie może być bezpośrednio nazywana'baterią grafenową'.&cyt;

W opinii Liu Guanwei', jako&stosuje się tylko grafen, „dodatek przewodzący &”; w bateriach litowych, które w zasadzie weszły na rynek. Ale nawet zastosowanie"dodatków" został przesłuchany.

Grafen może być stosowany jako środek przewodzący, ułatwiający szybkie ładowanie i rozładowywanie baterii litowych. Teoretycznie może to poprawić wydajność kursu. Jeśli jednak proces dyspergowania nie jest na miejscu, a mieszanie jest nierównomierne, wszystko jest zamkiem na niebie. Ponadto istnieje wiele wysokiej jakości i niedrogich materiałów. Należy użyć drogiego grafenu.&cyt;

Reporter zauważył, że poglądy Liu Guanwei' zostały docenione przez wielu starszych ekspertów w branży, w tym Zhang Yuanbo, Qilu, profesora Lu Hongbina z Wydziału Nauk Polimerowych Uniwersytetu Fudan oraz profesora Yuan Guohui z Wydziału Chemii Stosowanej Szkoły Inżynierii Chemicznej Harbin Institute of Technology.

& quot;Kto może wymyślić dane do tej pory? Czy ktoś zrobił taką baterię?&cyt; Qilu uważa również, że"dodatnia i ujemna elektroda baterii litowych są strukturami warstwowymi, więc w pewnych warunkach zewnętrznych tworzy migrację z elektrody dodatniej do elektrody ujemnej. Grafen to jednowarstwowa struktura pierścienia atomu węgla, która jest zdeterminowana własnymi właściwościami chemicznymi i fizycznymi i nie tworzy oddzielnego materiału elektrody ujemnej dla akumulatorów litowych.&cyt;

Wiele osób marnuje na to swoje życie?

Odnosząc się do wątpliwości ekspertów branżowych, jako sekretarz generalny&„China Graphene Industry Technology Innovation Strategic Alliance &”, Li Yichun powiedział:&„Chociaż branża jest kontrowersyjna, naukowa i technologiczna innowacje, wszystko może się zdarzyć. Niektórzy eksperci uważają, że to niemożliwe.' wszystko zostało osiągnięte, a niektórzy eksperci są zbyt arbitralni, ale musimy mieć otwarty umysł.&cyt;

Do tej pory niemożliwe jest poznanie prawdziwego oblicza nowo opracowanej&Qingdao quot;wiodącej na świecie baterii litowo-grafenowej". Odpowiedzią Huawei jest &: są badania nad grafenem, ale nie będzie on tak szybko skomercjalizowany.&cyt; Jako Shanghai Institute of Ceramics, Chińska Akademia Nauk Lider"Graphene Super Electric Vehicle Battery" Zespół Huang Fuqiang' broni się, że&„każdy wyciągnie inne wnioski z różnych punktów widzenia, ale istota jest taka sama.&cyt;

W rzeczywistości nawet Andre Gaim, który zdobył Nagrodę Nobla w 2010 roku za odkrycie grafenu, nie może' zrozumieć obecnego szalonego grafenu w Chinach. Pod koniec października 2015 r., kiedy Gaim uczestniczył w wystawie produktów grafenowych w Qingdao, zignorował twarz gospodarza i dał jasno do zrozumienia, że ​​„wiele produktów użytkowych, w tym baterie grafenowe, można obecnie podejrzewać o szum”.

W dniu, w którym Gaim uczestniczył w spotkaniu,&„2015 Global Graphene Industry Research Report &”; opublikowany po raz pierwszy przez China Graphene Industry Technology Innovation Strategic Alliance, który pokazał, że Chiny nie tylko zajęły pierwsze miejsce na świecie pod względem liczby artykułów opublikowanych na temat grafenu pod koniec 2012 roku, a liczba patentów gwałtownie wzrosła w ostatnie trzy lata.

Jednak Gaim wskazał również w wywiadzie dla chińskich mediów, że połowa badań dotyczących wielu opublikowanych artykułów grafenowych zostanie odrzucona. Z drugiej strony wiele patentów, zwłaszcza tych produkowanych przez uniwersytety, z których 90% nie ma żadnej wartości, 99% patentów w końcu straci ważność, a utrzymanie tych patentów będzie również kosztować dużo pieniędzy, a wiele osób marnuje swoje żyje dla tego.

& quot;Chociaż Chiny zajmują pierwsze miejsce na świecie pod względem liczby opublikowanych prac grafenowych, wiele instytutów naukowo-badawczych nie wie, czego chce przemysł, a problem rozłączenia między badaniami naukowymi a zastosowaniami jest widoczny.&cyt; Kang Feiyu, dziekan Uniwersytetu Tsinghua w Shenzhen i ekspert od materiałów węglowych.

Te wątpliwości nie zatrzymują tempa chińskich praktyków grafenu. 16 stycznia w Changzhou West Taihu Science and Technology Industrial Park odbyła się ceremonia podpisania projektów dotyczących grafenu, a 21 projektów grafenowych zostało wspólnie osiedlonych w Changzhou. Liu Zhifeng, sekretarz Komitetu Roboczego Partii w Changzhou West Taihu Science and Technology Industrial Park, powiedział, że przemysł grafenowy w Changzhou' zmierza w kierunku celu &, cytując: stworzenie dziesiątek miliardów specjalistycznych gałęzi przemysłu .&cyt;

W Chinach istnieje wiele parków przemysłowych zajmujących się grafenem, takich jak Changzhou. Według zrozumienia reportera', wielkoskalowe parki przemysłowe grafenu powstały w Chongqing, Wuxi, Qingdao, Tangshan i innych miejscach. Oczekuje się, że w 2016 r. rozkwitnie więcej parków przemysłowych zajmujących się grafenem.

W Changzhou, insider 2D Carbon Technology Co., Ltd. powiedział dziennikarzom, że firma powstała w Changzhou w 2011 roku i rozrosła się do 200 osób. W 2012 roku wyprodukowali pierwszy na świecie pojemnościowy, grafenowy ekran dotykowy'. W ciągu ostatnich dwóch lat wykorzystali również wysoką wydajność promieniowania cieplnego folii grafenowych do opracowania odzieży ogrzewanej. Ich kierunki badań i rozwoju obejmują również grafenowe materiały kompozytowe, ogniwa słoneczne i czujniki do noszenia. Przyznał jednak, że produkty te faktycznie mają niewiele wspólnego z grafenem.

To rynek kapitałowy smakuje słodyczy wcześniej niż parki przemysłowe, instytuty naukowo-badawcze, uczelnie czy przedsiębiorstwa. Odpowiednie dane pokazują, że w Szanghaju i Shenzhen działalność związaną z grafenem prowadzi łącznie 60 spółek giełdowych. W połowie sierpnia 2015 r. firma Del Home Furnishings z siedzibą w Jiangsu ogłosiła inwestycję w grafenowe baterie superlitowe i inne projekty. Po opracowaniu planu"zwiększeniu rocznych przychodów o 2,8 miliarda juanów i rocznego zysku netto o 450 milionów juanów", ta firma dogoniła" Cena akcji spółki z koncepcją"bateria grafenowa" wydaje się być na fali, przy wzroście o 158,4% w ciągu ponad dwóch miesięcy.

Droga do komercjalizacji przemysłu jest długa

& quot;W krajowym zastosowaniu grafenu właściwie nie ma wielu firm, które faktycznie produkują grafen. Wiele z nich to firmy, które kiedyś robiły materiały węglowe, takie jak grafit, lub nawet zupełnie niepowiązane firmy, które posługują się szyldem grafenu, albo spekulują na akcjach, albo o niego walczą. Fundusze Narodowe, prawie nie ma firm, które naprawdę produkują grafen i naprawdę mogą zarabiać.&cyt; powiedział Zhu Hongwei, profesor w Centrum Mikro-Nano Mechaniki Szkoły Inżynierii Materiałowej Uniwersytetu Tsinghua.

W opinii Liu Guanwei', jest nie tylko wiele krajowych oszustw związanych z grafenem, ale także wiele szumu wokół zagranicznych projektów. W swoim artykule kwestionującym baterie grafenowe, Liu Guanwei stwierdził, że&„hiszpańska firma Graphenano z bateriami grafenowymi &”; nie mógł znaleźć żadnych ważnych informacji, czy to trzy niemieckie firmy motoryzacyjne deklarują współpracę, czy też na stronie Urzędu Patentowego.

Dlaczego więc bardzo oczekiwany"król nowych materiałów" w tak niezręcznej kontrowersji?

Według zrozumienia reportera', istnieją trzy powody: Z jednej strony, bez względu na to, czy jest to krajowa czy zagraniczna, nie ma technicznie opracowanej metody syntezy przemysłowej pozwalającej na otrzymanie wielkopowierzchniowego monokrystalicznego grafenu. Z drugiej strony, łańcuch przemysłu przetwórczego grafenu nie uformował się jeszcze na rynku. Największe zapotrzebowanie na grafen mają tylko największe instytuty naukowo-badawcze i laboratoria, a duża ilość grafenu nie została wprowadzona do użytku przemysłowego.

Już w 2010 roku naukowcy z Uniwersytetu Sungkyunkwan w Korei Południowej i Samsung Corporation wyprodukowali przezroczysty i elastyczny ekran składający się z wielowarstwowego grafenu i poliestrowego podłoża arkuszowego. W tym czasie Hong Bingxi, profesor na Uniwersytecie Sungkyunkwan i autor artykułu, zaproponował, że ich metodę można wykorzystać do produkcji ogniw słonecznych na bazie grafenu, czujników dotykowych i płaskich wyświetlaczy. Ale przyznał też wtedy, że było za wcześnie na produkcję na dużą skalę i komercjalizację – pięć lat później metoda Hong Bingxi&# 39 nadal pozostawała w laboratoriach Samsunga i Uniwersytetu Sungkyunkwan w Korei Południowej.

Ostatni aspekt to koszt przygotowania grafenu. Ze względu na brak możliwości masowej produkcji koszt przygotowania grafenu pozostaje wysoki, a wysoki koszt również hamuje tempo industrializacji na rynku niższego szczebla. Wcześniej cena grafenu sięgała 5000 juanów/gram, co było kilkakrotnie droższe od złota."Butelka czegoś, co nie dziwi, jest droższa niż złoto. Kilka gramów proszku grafenowego jest warte setki tysięcy juanów. Kiedy lecimy samolotem, przewozi nas kilka osób w obawie przed konfiskatą przez kontrolę bezpieczeństwa.&cyt; Badane startupy opisywały to w ten sposób.

W Kanadzie Grafoid i National University of Singapore założyły największe na świecie centrum badań nad grafenem (NUS) i uruchomiły nową bazę produkcyjną w Ontario w 2014 roku. Ta baza o powierzchni 20 000 metrów kwadratowych wytwarza głównie proszek grafenowy. W tym czasie osoba kierująca firmą stwierdziła, że ​​mogą masowo produkować wysokiej jakości grafen w niskiej cenie. Jednak ponad rok później nie pojawiły się żadne nowe wieści z tej bazy.

Dlatego to głównie kwestie techniczne utrudniają zastosowanie grafenu na dużą skalę. Wśród nich największą trudnością jest opracowanie spójnych i powtarzalnych metod syntetycznych dla taniego, wielkoskalowego i wysokiej jakości grafenu.

Ciekawą rzeczą, którą ludzie znają, jest to, że Andre Gaim użył taśmy klejącej, aby uzyskać grafen. Ale ludzie nie' nie wiedzą, że grafen otrzymany tą metodą ma małe rozmiary, zwykle od 10 do 100 mikronów, i ma wady w postaci niskiej wydajności i wysokich kosztów, i nie może spełnić wymagań industrializacja i produkcja na dużą skalę.

Później metoda redukcji tlenku grafitu jest jedną z najczęściej stosowanych metod wytwarzania grafenu. Jednak metodą tą uzyskuje się głównie proszek grafenowy, który posiada wiele wad oraz słabe właściwości elektryczne i mechaniczne. Stężony kwas siarkowy jest potrzebny do utlenienia grafitu, co stanowi trudny problem w oczyszczaniu ścieków przemysłowych.

Od tego czasu ludzie myśleli, że do przygotowania grafenu nie trzeba używać grafitu, a jedynie starać się, aby atomy węgla utworzyły cienką warstwę. Powstało chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD). Metoda ta wprowadza gazy takie jak etylen lub acetylen do komory reakcyjnej w celu rozkładu tych gazów w wysokiej temperaturze. Po schłodzeniu atomy węgla osadzają się na powierzchni podłoża, tworząc grafen. . Chociaż CVD może sprostać wymaganiom produkcji grafenu na dużą skalę i wysokiej jakości na dużą skalę, problem polega na tym, że ze względu na wysoki koszt i złożony proces, zastosowanie tej metody w produkcji grafenu jest ograniczone.

Ze względu na ogromną różnicę w metodach przygotowania, cena proszku grafenowego i folii CVD również różni się tysiące razy. Na przykład 1 gram proszku grafenowego kosztuje tylko mniej niż 10 juanów, podczas gdy 1 metr kwadratowy folii grafenowej kosztuje od dziesiątek do setek juanów, a jego waga to mniej niż 1 mg.

Istnieje jeszcze jedna główna metoda usuwania rozpuszczalnika. Ponieważ cały proces eksfoliacji fazy ciekłej nie wprowadza żadnych defektów na powierzchni grafenu, daje to szerokie perspektywy aplikacyjne dla jego zastosowań w dziedzinie mikroelektroniki, wielofunkcyjnych materiałów kompozytowych itp. Wadą jest również bardzo niska wydajność.

Dlatego z punktu widzenia zastosowań grafen znajduje się obecnie na etapie opowiadania historii w kraju i za granicą."Ponadto nie określono jeszcze obecnych standardów przemysłowych dotyczących rozmiaru, jednorodności i niezawodności grafenu w elektronice użytkowej, więc faktyczne zastosowanie grafenu w elektronice użytkowej nie zostało jeszcze wykazane.&cyt; Zhu Hongwei wierzy, że grafit Obecnie ene może wytwarzać urządzenia na małą skalę w laboratorium, ale nie można zagwarantować masowej produkcji i jakości integracji."Przynajmniej nie ma jeszcze nadziei.&cyt;

W rzeczywistości nawet sam Gaim ma zastrzeżenia do obecnej komercjalizacji grafenu. Gaim uważa, że ​​grafen jest podkładem, który napędza rozwój szerszej gamy materiałów dwuwymiarowych. Ale w przypadku grafenu, z punktu widzenia fizyki, znalazł się on w wąskim gardle i o ile w przyszłości nie nastąpi większy przełom, trudno o dalsze ulepszenia.

Pamiątki z rozwoju grafenu

2004: Andrei Geim i Konstantin Novoselov uzyskali grafen za pomocą prostej mechanicznej metody usuwania taśmy. Obaj zdobyli Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 2010 roku.

Grudzień 2009: Japoński' Fujitsu Research Institute ogłosił udane wykorzystanie grafenu do produkcji tranzystorów.

Luty 2010: IBM opracował grafen FET (tranzystor polowy).

Czerwiec 2010: Samsung i profesor Sumio Iijima z Uniwersytetu Sungkyunkwan w Korei Południowej użyli grafenu do produkcji elastycznych przezroczystych elektrod.

Styczeń 2012: Jiangnan Graphene Research Institute, 2D Carbon i inne firmy ogłosiły, że wspólnie opracowały pierwszy na świecie' pojemnościowy ekran dotykowy do telefonów komórkowych.

Sierpień 2012: Nokia ujawniła, że ​​jej dział R&i D pracuje nad grafenowymi czujnikami fotoelektrycznymi.

Wrzesień 2012 r.: Sony ogłosiło, że opracowało proces produkcji grafenu metodą roll-to-roll.

Styczeń 2013: Chongqing Research Chińskiej Akademii Nauk

Dlaczego grafen stał się oszustwem w Chinach?

Jednak choć perspektywy zastosowania grafenu stają się coraz bardziej obiecujące, kategoryczne jest również inne stwierdzenie: Grafen to oszustwo w Chinach.

W marcu 2015 r. Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology Chińskiej Akademii Nauk ogłosił wprowadzenie na rynek grafenowego telefonu komórkowego o nazwie"GALAX SETTLERα". Zgodnie z ówczesnymi reklamami jego przepuszczalność światła wynosiła aż 97%, szybkość ładowania telefonu komórkowego została zwiększona o 40%, a żywotność baterii Wydłużenie o 50%, gęstość energii baterii również wzrasta o 10 %. Ponieważ jest związany z grafenem, chociaż ten telefon jest odpowiednikiem konfiguracji za tysiąc juanów, cena może wynieść nawet 2499 juanów.

Osiem miesięcy później, pomimo zapowiedzi pierwszej partii 30 000 sztuk tego grafenowego telefonu, nie trafił on na rynek.

Ale ludzie mogą kupić wiele innych produktów grafenowych. Na przykład Shengquan Group, spółka notowana na Nowym Rynku OTC, wprowadziła na rynek skarpetki i bieliznę grafenową. Zgodnie z reklamą firmy dodali grafen z biomasy"wewnętrzne ocieplenie" włókno do produktu, które jest zupełnie nowym, inteligentnym wielofunkcyjnym włóknem kompozytowym, które&ma zdolność aktywacji komórek odpornościowych, ochrony przed promieniami ultrafioletowymi, poprawy mikrokrążenia, właściwości antybakteryjne i antybakteryjne, Podgrzewanie i nasłonecznienie, i może również dezodoryzować.&cyt;

Zgodnie z reklamą firmy, zwęglali łodygi roślin w celu ekstrakcji grafenu, wykorzystując nadprzewodnictwo grafenu jako surowca do produkcji odzieży. Planują również wprowadzić na rynek inteligentny biustonosz, który mierzy subtelne zmiany temperatury w klatce piersiowej kobiet za pomocą wbudowanego czujnika, aby skutecznie zapobiegać nowotworom i rakowi piersi. Planują też zastosować je do mundurów wojskowych. Obecnie te tak zwane produkty grafenowe są drogie, cena pary skarpet. Za ponad 50 yuanów cena pary bielizny to blisko 300 yuanów, cena paska grafenowego to blisko 600 yuanów, a odzież grzewcza sprzedawana jest za ponad 1700 yuanów.

& quot;W ciągu ostatnich kilku lat, kiedy nanomateriały były rozreklamowane, było dużo szumu wokół koncepcji'nano+' w Chinach. Tym razem koncepcja'grafenu' Jest taki sam. Wiele produktów grafenowych to oszustwo.&cyt; Lider projektu krajowego 863, materiałoznawca, Said Qi Lu, profesor w Szkole Chemii i Inżynierii Molekularnej Uniwersytetu Pekińskiego. Ze względu na swój wkład w nowe materiały i energię, Qilu jest również znany jako główny założyciel mojego kraju' materiałów katodowych baterii z tlenku kobaltu litu i manganianu litu.

Według zrozumienia reportera', grafen dzieli się obecnie na dwa typy: monoatomowy grafen cienkowarstwowy i grafen w proszku. Do przygotowania tego pierwszego wykorzystuje się głównie gazy zawierające węgiel, takie jak metan i acetylen, jako surowce i jest syntetyzowany przez chemiczne osadzanie z fazy gazowej, które nie ma nic wspólnego z grafitem czy słomą.

Proszek grafenowy otrzymywany jest z naturalnego grafitu, utleniany stężonym kwasem i silnym środkiem utleniającym, a następnie redukowany przez obróbkę cieplną rozprężania. Jeśli chodzi o grafen pozyskiwany ze słomy, mówi się, że 15 kociąt z kaczanu kukurydzy może wyekstrahować jednego kocicę grafenu. Wielu ludzi w branży wydaje się być niesłychanych.

Oprócz oczywistych majtek grafenowych,&„baterie grafenowe" i" baterie litowo-grafenowe" o kłamstwo oskarża się również wiele instytutów badawczych i firm, które chcą się rozwijać.

Obecnie praktyka stosowania grafenu w dziedzinie baterii polega na dodawaniu materiałów grafenowych do dodatnich i ujemnych elektrod akumulatorów litowych.&Cytat: Takie podejście jest oczywiście mylące.&cyt; Niedawno badacz Internetu Tsinghua Energy, Liu Guanwei, zakwestionował&„baterię grafenową &”; artykuł w Internecie.

W tym artykule zatytułowanym"The Legendary"Graphene Battery" technologia, czy to wielkie kłamstwo?"W artykule Liu Guanwei dał jasny pogląd od początku:

Technologia"bateria grafenowa" jest prawie nieistniejący. Grafen może tylko teoretycznie zwiększyć szybkość ładowania i rozładowania, ale nie pomaga w zwiększeniu pojemności (energii). Ludzie, którzy będą rozczarowani), znaczenie sztuczki jest znacznie większe niż wartość praktyczna.

Według Liu Guanwei, zgodnie z klasyczną nomenklaturą elektrochemiczną, baterie litowo-jonowe stosowane w smartfonach powinny nosić nazwę"baterie litowo-kobaltowo-grafitowe.&cyt; Nazywa się to"akumulatorem litowo-jonowym" ponieważ jon litu odgrywa w nim główną rolę."Ściśle mówiąc, grafen pełni tylko pomocniczą rolę w baterii, więc bateria wykorzystująca grafen nie może być bezpośrednio nazywana'baterią grafenową'.&cyt;

W opinii Liu Guanwei', jako&stosuje się tylko grafen, „dodatek przewodzący &”; w bateriach litowych, które w zasadzie weszły na rynek. Ale nawet zastosowanie"dodatków" został przesłuchany.

Grafen może być stosowany jako środek przewodzący, ułatwiający szybkie ładowanie i rozładowywanie baterii litowych. Teoretycznie może to poprawić wydajność kursu. Jeśli jednak proces dyspergowania nie jest na miejscu, a mieszanie jest nierównomierne, wszystko jest zamkiem na niebie. Ponadto istnieje wiele wysokiej jakości i niedrogich materiałów. Należy użyć drogiego grafenu.&cyt;

Reporter zauważył, że poglądy Liu Guanwei' zostały docenione przez wielu starszych ekspertów w branży, w tym Zhang Yuanbo, Qilu, profesora Lu Hongbina z Wydziału Nauk Polimerowych Uniwersytetu Fudan oraz profesora Yuan Guohui z Wydziału Chemii Stosowanej Szkoły Inżynierii Chemicznej Harbin Institute of Technology.

& quot;Kto może wymyślić dane do tej pory? Czy ktoś zrobił taką baterię?&cyt; Qilu uważa również, że"dodatnia i ujemna elektroda baterii litowych są strukturami warstwowymi, więc w pewnych warunkach zewnętrznych tworzy migrację z elektrody dodatniej do elektrody ujemnej. Grafen to jednowarstwowa struktura pierścienia atomu węgla, która jest zdeterminowana własnymi właściwościami chemicznymi i fizycznymi i nie tworzy oddzielnego materiału elektrody ujemnej dla akumulatorów litowych.&cyt;

Wiele osób marnuje na to swoje życie?

Odnosząc się do wątpliwości ekspertów branżowych, jako sekretarz generalny&„China Graphene Industry Technology Innovation Strategic Alliance &”, Li Yichun powiedział:&„Chociaż branża jest kontrowersyjna, naukowa i technologiczna innowacje, wszystko może się zdarzyć. Niektórzy eksperci uważają, że to niemożliwe.' wszystko zostało osiągnięte, a niektórzy eksperci są zbyt arbitralni, ale musimy mieć otwarty umysł.&cyt;

Do tej pory niemożliwe jest poznanie prawdziwego oblicza nowo opracowanej&Qingdao quot;wiodącej na świecie baterii litowo-grafenowej". Odpowiedzią Huawei jest &: są badania nad grafenem, ale nie będzie on tak szybko skomercjalizowany.&cyt; Jako Shanghai Institute of Ceramics, Chińska Akademia Nauk Lider"Graphene Super Electric Vehicle Battery" Zespół Huang Fuqiang' broni się, że&„każdy wyciągnie inne wnioski z różnych punktów widzenia, ale istota jest taka sama.&cyt;

W rzeczywistości nawet Andre Gaim, który zdobył Nagrodę Nobla w 2010 roku za odkrycie grafenu, nie może' zrozumieć obecnego szalonego grafenu w Chinach. Pod koniec października 2015 r., kiedy Gaim uczestniczył w wystawie produktów grafenowych w Qingdao, zignorował twarz gospodarza i dał jasno do zrozumienia, że ​​„wiele produktów użytkowych, w tym baterie grafenowe, można obecnie podejrzewać o szum”.

W dniu, w którym Gaim uczestniczył w spotkaniu,&„2015 Global Graphene Industry Research Report &”; opublikowany po raz pierwszy przez China Graphene Industry Technology Innovation Strategic Alliance, który pokazał, że Chiny nie tylko zajęły pierwsze miejsce na świecie pod względem liczby artykułów opublikowanych na temat grafenu pod koniec 2012 roku, a liczba patentów gwałtownie wzrosła w ostatnie trzy lata.

Jednak Gaim wskazał również w wywiadzie dla chińskich mediów, że połowa badań dotyczących wielu opublikowanych artykułów grafenowych zostanie odrzucona. Z drugiej strony wiele patentów, zwłaszcza tych produkowanych przez uniwersytety, z których 90% nie ma żadnej wartości, 99% patentów w końcu straci ważność, a utrzymanie tych patentów będzie również kosztować dużo pieniędzy, a wiele osób marnuje swoje żyje dla tego.

& quot;Chociaż Chiny zajmują pierwsze miejsce na świecie pod względem liczby opublikowanych prac grafenowych, wiele instytutów naukowo-badawczych nie wie, czego chce przemysł, a problem rozłączenia między badaniami naukowymi a zastosowaniami jest widoczny.&cyt; Kang Feiyu, dziekan Uniwersytetu Tsinghua w Shenzhen i ekspert od materiałów węglowych.

Te wątpliwości nie zatrzymują tempa chińskich praktyków grafenu. 16 stycznia w Changzhou West Taihu Science and Technology Industrial Park odbyła się ceremonia podpisania projektów dotyczących grafenu, a 21 projektów grafenowych zostało wspólnie osiedlonych w Changzhou. Liu Zhifeng, sekretarz Komitetu Roboczego Partii w Changzhou West Taihu Science and Technology Industrial Park, powiedział, że przemysł grafenowy w Changzhou' zmierza w kierunku celu &, cytując: stworzenie dziesiątek miliardów specjalistycznych gałęzi przemysłu .&cyt;

W Chinach istnieje wiele parków przemysłowych zajmujących się grafenem, takich jak Changzhou. Według zrozumienia reportera', wielkoskalowe parki przemysłowe grafenu powstały w Chongqing, Wuxi, Qingdao, Tangshan i innych miejscach. Oczekuje się, że w 2016 r. rozkwitnie więcej parków przemysłowych zajmujących się grafenem.

W Changzhou, insider 2D Carbon Technology Co., Ltd. powiedział dziennikarzom, że firma powstała w Changzhou w 2011 roku i rozrosła się do 200 osób. W 2012 roku wyprodukowali pierwszy na świecie pojemnościowy, grafenowy ekran dotykowy'. W ciągu ostatnich dwóch lat wykorzystali również wysoką wydajność promieniowania cieplnego folii grafenowych do opracowania odzieży ogrzewanej. Ich kierunki badań i rozwoju obejmują również grafenowe materiały kompozytowe, ogniwa słoneczne i czujniki do noszenia. Przyznał jednak, że produkty te faktycznie mają niewiele wspólnego z grafenem.

To rynek kapitałowy smakuje słodyczy wcześniej niż parki przemysłowe, instytuty naukowo-badawcze, uczelnie czy przedsiębiorstwa. Odpowiednie dane pokazują, że w Szanghaju i Shenzhen działalność związaną z grafenem prowadzi łącznie 60 spółek giełdowych. W połowie sierpnia 2015 r. firma Del Home Furnishings z siedzibą w Jiangsu ogłosiła inwestycję w grafenowe baterie superlitowe i inne projekty. Po opracowaniu planu"zwiększeniu rocznych przychodów o 2,8 miliarda juanów i rocznego zysku netto o 450 milionów juanów", ta firma dogoniła" Cena akcji spółki z koncepcją"bateria grafenowa" wydaje się być na fali, przy wzroście o 158,4% w ciągu ponad dwóch miesięcy.

Droga do komercjalizacji przemysłu jest długa

& quot;W krajowym zastosowaniu grafenu właściwie nie ma wielu firm, które faktycznie produkują grafen. Wiele z nich to firmy, które kiedyś robiły materiały węglowe, takie jak grafit, lub nawet zupełnie niepowiązane firmy, które posługują się szyldem grafenu, albo spekulują na akcjach, albo o niego walczą. Fundusze Narodowe, prawie nie ma firm, które naprawdę produkują grafen i naprawdę mogą zarabiać.&cyt; powiedział Zhu Hongwei, profesor w Centrum Mikro-Nano Mechaniki Szkoły Inżynierii Materiałowej Uniwersytetu Tsinghua.

W opinii Liu Guanwei', jest nie tylko wiele krajowych oszustw związanych z grafenem, ale także wiele szumu wokół zagranicznych projektów. W swoim artykule kwestionującym baterie grafenowe, Liu Guanwei stwierdził, że&„hiszpańska firma Graphenano z bateriami grafenowymi &”; nie mógł znaleźć żadnych ważnych informacji, czy to trzy niemieckie firmy motoryzacyjne deklarują współpracę, czy też na stronie Urzędu Patentowego.

Dlaczego więc bardzo oczekiwany"król nowych materiałów" w tak niezręcznej kontrowersji?

Według zrozumienia reportera', istnieją trzy powody: Z jednej strony, bez względu na to, czy jest to krajowa czy zagraniczna, nie ma technicznie opracowanej metody syntezy przemysłowej pozwalającej na otrzymanie wielkopowierzchniowego monokrystalicznego grafenu. Z drugiej strony, łańcuch przemysłu przetwórczego grafenu nie uformował się jeszcze na rynku. Największe zapotrzebowanie na grafen mają tylko największe instytuty naukowo-badawcze i laboratoria, a duża ilość grafenu nie została wprowadzona do użytku przemysłowego.

Już w 2010 roku naukowcy z Uniwersytetu Sungkyunkwan w Korei Południowej i Samsung Corporation wyprodukowali przezroczysty i elastyczny ekran składający się z wielowarstwowego grafenu i poliestrowego podłoża arkuszowego. W tym czasie Hong Bingxi, profesor na Uniwersytecie Sungkyunkwan i autor artykułu, zaproponował, że ich metodę można wykorzystać do produkcji ogniw słonecznych na bazie grafenu, czujników dotykowych i płaskich wyświetlaczy. Ale przyznał też wtedy, że było za wcześnie na produkcję na dużą skalę i komercjalizację – pięć lat później metoda Hong Bingxi&# 39 nadal pozostawała w laboratoriach Samsunga i Uniwersytetu Sungkyunkwan w Korei Południowej.

Ostatni aspekt to koszt przygotowania grafenu. Ze względu na brak możliwości masowej produkcji koszt przygotowania grafenu pozostaje wysoki, a wysoki koszt również hamuje tempo industrializacji na rynku niższego szczebla. Wcześniej cena grafenu sięgała 5000 juanów/gram, co było kilkakrotnie droższe od złota."Butelka czegoś, co nie dziwi, jest droższa niż złoto. Kilka gramów proszku grafenowego jest warte setki tysięcy juanów. Kiedy lecimy samolotem, przewozi nas kilka osób w obawie przed konfiskatą przez kontrolę bezpieczeństwa.&cyt; Badane startupy opisywały to w ten sposób.

W Kanadzie Grafoid i National University of Singapore założyły największe na świecie centrum badań nad grafenem (NUS) i uruchomiły nową bazę produkcyjną w Ontario w 2014 roku. Ta baza o powierzchni 20 000 metrów kwadratowych wytwarza głównie proszek grafenowy. W tym czasie osoba kierująca firmą stwierdziła, że ​​mogą masowo produkować wysokiej jakości grafen w niskiej cenie. Jednak ponad rok później nie pojawiły się żadne nowe wieści z tej bazy.

Dlatego to głównie kwestie techniczne utrudniają zastosowanie grafenu na dużą skalę. Wśród nich największą trudnością jest opracowanie spójnych i powtarzalnych metod syntetycznych dla taniego, wielkoskalowego i wysokiej jakości grafenu.

Ciekawą rzeczą, którą ludzie znają, jest to, że Andre Gaim użył taśmy klejącej, aby uzyskać grafen. Ale ludzie nie' nie wiedzą, że grafen otrzymany tą metodą ma małe rozmiary, zwykle od 10 do 100 mikronów, i ma wady w postaci niskiej wydajności i wysokich kosztów, i nie może spełnić wymagań industrializacja i produkcja na dużą skalę.

Później metoda redukcji tlenku grafitu jest jedną z najczęściej stosowanych metod wytwarzania grafenu. Jednak metodą tą uzyskuje się głównie proszek grafenowy, który posiada wiele wad oraz słabe właściwości elektryczne i mechaniczne. Stężony kwas siarkowy jest potrzebny do utlenienia grafitu, co stanowi trudny problem w oczyszczaniu ścieków przemysłowych.

Od tego czasu ludzie myśleli, że do przygotowania grafenu nie trzeba używać grafitu, a jedynie starać się, aby atomy węgla utworzyły cienką warstwę. Powstało chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD). Metoda ta wprowadza gazy takie jak etylen lub acetylen do komory reakcyjnej w celu rozkładu tych gazów w wysokiej temperaturze. Po schłodzeniu atomy węgla osadzają się na powierzchni podłoża, tworząc grafen. . Chociaż CVD może sprostać wymaganiom produkcji grafenu na dużą skalę i wysokiej jakości na dużą skalę, problem polega na tym, że ze względu na wysoki koszt i złożony proces, zastosowanie tej metody w produkcji grafenu jest ograniczone.

Ze względu na ogromną różnicę w metodach przygotowania, cena proszku grafenowego i folii CVD również różni się tysiące razy. Na przykład 1 gram proszku grafenowego kosztuje tylko mniej niż 10 juanów, podczas gdy 1 metr kwadratowy folii grafenowej kosztuje od dziesiątek do setek juanów, a jego waga to mniej niż 1 mg.

Istnieje jeszcze jedna główna metoda usuwania rozpuszczalnika. Ponieważ cały proces eksfoliacji fazy ciekłej nie wprowadza żadnych defektów na powierzchni grafenu, daje to szerokie perspektywy aplikacyjne dla jego zastosowań w dziedzinie mikroelektroniki, wielofunkcyjnych materiałów kompozytowych itp. Wadą jest również bardzo niska wydajność.

Dlatego z punktu widzenia zastosowań grafen znajduje się obecnie na etapie opowiadania historii w kraju i za granicą."Ponadto nie określono jeszcze obecnych standardów przemysłowych dotyczących rozmiaru, jednorodności i niezawodności grafenu w elektronice użytkowej, więc faktyczne zastosowanie grafenu w elektronice użytkowej nie zostało jeszcze wykazane.&cyt; Zhu Hongwei wierzy, że grafit Obecnie ene może wytwarzać urządzenia na małą skalę w laboratorium, ale nie można zagwarantować masowej produkcji i jakości integracji."Przynajmniej nie ma jeszcze nadziei.&cyt;

W rzeczywistości nawet sam Gaim ma zastrzeżenia do obecnej komercjalizacji grafenu. Gaim uważa, że ​​grafen jest podkładem, który napędza rozwój szerszej gamy materiałów dwuwymiarowych. Ale w przypadku grafenu, z punktu widzenia fizyki, znalazł się on w wąskim gardle i o ile w przyszłości nie nastąpi większy przełom, trudno o dalsze ulepszenia.

Pamiątki z rozwoju grafenu

2004: Andrei Geim i Konstantin Novoselov uzyskali grafen za pomocą prostej mechanicznej metody usuwania taśmy. Obaj zdobyli Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 2010 roku.

Grudzień 2009: Japoński' Fujitsu Research Institute ogłosił udane wykorzystanie grafenu do produkcji tranzystorów.

Luty 2010: IBM opracował grafen FET (tranzystor polowy).

Czerwiec 2010: Samsung i profesor Sumio Iijima z Uniwersytetu Sungkyunkwan w Korei Południowej użyli grafenu do produkcji elastycznych przezroczystych elektrod.

Styczeń 2012: Jiangnan Graphene Research Institute, 2D Carbon i inne firmy ogłosiły, że wspólnie opracowały pierwszy na świecie' pojemnościowy ekran dotykowy do telefonów komórkowych.

Sierpień 2012: Nokia ujawniła, że ​​jej dział R&i D pracuje nad grafenowymi czujnikami fotoelektrycznymi.

Wrzesień 2012 r.: Sony ogłosiło, że opracowało proces produkcji grafenu metodą roll-to-roll.

Styczeń 2013: Chongqing Research Chińskiej Akademii Nauk