我国航发航材院成功研制石墨烯电池 突破批量生产技术

近几年随着技术不断成熟，石墨烯独特的导电、吸光、柔韧和储能等性能使其应用领域逐步扩大。除了在纳米复合材料中被广泛使用外，电子、光学、储能和生物领域的应用均取得了技术性突破，未来石墨烯需求将进一步增长。同时，我国在石墨烯领域的相关专利申请数位居全球第一。

　　目前我国石墨烯在复合材料和触摸屏领域已实现产业化，但因研发生产成本较高，现阶段的石墨烯产品依然处于低端应用领域。

　　近日，中国航发北京航空材料研究院石墨烯及应用研究中心燕绍九博士披露，经过5年的不懈研究，中国航发航材院石墨烯储能材料研发团队已成功研制出具有快速充电、长寿命、低发热的新型石墨烯锂离子电池，该产品目前已实现了批量制备，即将走向市场应用。

　　检测结果显示，在同等条件下，此新型石墨烯锂离子电池充电时间仅为普通锂离子电池的十分之一，但使用寿命却是普通锂离子电池的5倍，并且有效抑制了发热问题。如果采用此种石墨烯锂离子电池，普通手机仅用10分钟即可充满。

　资料图：中国航发在珠海航展上展示了民用大涵道涡扇发动机

　　“中国航发航材院能够研发出同时具有‘快充’与‘长寿命’的新型石墨烯锂电子电池，主要有两方面原因。”燕绍九指出，“一是中国航发航材院具有自主知识产权的大批量、高性能、低成本的石墨烯粉体制备技术，为石墨烯锂离子电池的研制生产提供了材料基础；二是中国航发航材院采用独特技术，把石墨烯作为关键电极材料应用于锂离子电池，充分利用石墨烯优异的导电性和导热性，使锂离子电池内阻、工作温升大幅降低，从而实现了快速充放电和长寿命的兼得。”该新型石墨烯锂电子电池将在汽车、航空、通信等领域具有重要市场前景。

　　据悉，经多年技术攻关，中国航发航材院石墨烯及应用研究中心突破了高品质石墨烯的批量生产及在多个领域的应用技术。在石墨烯储能材料方面，中国航发航材院一直致力于石墨烯锂离子电池以及超级电容器、锂硫电池及燃料电池等新一代高性能储能器件的研发，并取得了一系列重要突破。

　　国外石墨烯研究亦有进展

　　近日爱尔兰都柏林大学三一学院旗下先进材料生物工程研究中心（AMBER）首次将石墨烯和橡皮泥混合，研发出了弹性石墨烯橡皮泥（G-Putty），当石墨烯注入有机硅聚合物后使橡皮泥有了导电性，即使在最轻微的冲击下也会引发电阻急剧增加，静止后电阻又恢复到原始值，这将使该橡皮泥对轻微变形异常敏感。

　　研究人员利用此特性将该橡皮泥安装在受试者胸口或颈部，能检测出呼吸频率、脉搏和血压。由于其灵敏度比普通传感器高出近百倍，研究人员表示，此次发现的独特材料将为传感器制造行业创新带来更多的可能，尤其在医疗传感器的应用领域。该研究成果已刊登在上周五出版的《科学》杂志上。

　　石墨烯橡皮泥的特性为其在可穿戴医疗设备和医疗传感器市场提供广阔的发展空间。海外市场调研公司认为，今年全球可穿戴医疗设备市场规模将超百亿美元。美国医疗科技信息网站Medgadget预计，全球医疗传感器市场年复合增长率将达7%。