Mengapa graphene menjadi scam di Cina?
Namun, meskipun prospek aplikasi graphene semakin menjanjikan, pernyataan lain yang sama sekali berbeda juga kategoris: Graphene adalah scam di China.
Pada bulan Maret 2015, Institut Teknologi Hijau dan Cerdas Chongqing dari Akademi Ilmu Pengetahuan China mengumumkan peluncuran ponsel graphene yang disebut"GALAX SETTLERα". Menurut publisitas pada saat itu, transmisi cahayanya mencapai 97%, tingkat pengisian daya ponsel meningkat 40%, dan masa pakai baterai diperpanjang 50%, kepadatan energi baterai juga meningkat 10 %. Karena terikat dengan graphene, meski ponsel ini hanya setara dengan konfigurasi seribu yuan, harganya bisa mencapai 2.499 yuan.
Delapan bulan kemudian, meski telah diumumkan batch pertama sebanyak 30.000 unit ponsel graphene ini, namun belum juga terjual di pasaran.
Tetapi orang dapat membeli berbagai produk graphene lainnya. Misalnya, Shengquan Group, perusahaan yang terdaftar di Pasar OTC Baru, telah meluncurkan kaus kaki dan pakaian dalam graphene di pasar. Menurut publisitas perusahaan, mereka menambahkan biomassa graphene"pemanasan batin" serat ke produk, yang merupakan serat komposit multifungsi cerdas baru yang"memiliki kemampuan untuk mengaktifkan sel-sel kekebalan, melindungi terhadap sinar ultraviolet, meningkatkan sirkulasi mikro, antibakteri dan antibakteri, sifat penambah panas dan penambah sinar matahari, dan juga bisa menghilangkan bau badan.&kutipan;
Menurut publisitas perusahaan, mereka mengkarbonisasi batang tanaman untuk mengekstrak graphene, menggunakan superkonduktivitas graphene sebagai bahan baku untuk produksi pakaian. Mereka juga berencana untuk meluncurkan bra pintar yang mengukur perubahan halus pada suhu dada wanita melalui sensor bawaan untuk mencegah tumor dan kanker payudara secara efektif. Mereka juga berencana untuk menerapkannya pada seragam militer. Saat ini, yang disebut produk graphene ini mahal, harga sepasang kaus kaki. Lebih dari 50 yuan, harga sepasang pakaian dalam mendekati 300 yuan, harga sabuk graphene mendekati 600 yuan, dan pakaian penghasil panas dijual lebih dari 1700 yuan.
& quot;Dalam beberapa tahun terakhir, ketika nanomaterial sedang hype, ada banyak hype tentang konsep'nano+' Di Tiongkok. Kali ini, konsep'graphene' adalah sama. Banyak produk graphene adalah penipuan.&kutipan; Pemimpin proyek nasional 863, ilmuwan material, Said Qi Lu, seorang profesor di Sekolah Kimia dan Teknik Molekuler Universitas Peking. Karena kontribusinya pada bahan dan energi baru, Qilu juga dikenal sebagai pendiri utama bahan katoda baterai lithium kobalt oksida dan manganat lithium negara saya'.
Menurut pemahaman reporter', graphene saat ini dibagi menjadi dua jenis: graphene film tipis monoatomik dan bubuk graphene. Persiapan yang pertama terutama menggunakan gas yang mengandung karbon seperti metana dan asetilena sebagai bahan baku dan disintesis dengan deposisi uap kimia, yang tidak ada hubungannya dengan grafit atau jerami.
Bubuk graphene diperoleh dari grafit alami, dioksidasi oleh asam pekat dan zat pengoksidasi kuat, dan kemudian dikurangi dengan perlakuan panas ekspansi. Sedangkan untuk grafena yang diekstraksi dari jerami, dikatakan bahwa 15 kati tongkol jagung dapat mengekstrak satu kati grafena. Banyak orang di industri ini tampaknya tidak pernah terdengar.
Terlepas dari celana dalam graphene scam yang jelas,"graphene battery" dan"baterai lithium graphene" bahwa banyak lembaga penelitian dan perusahaan yang ingin dikembangkan juga dituduh berbohong.
Saat ini, praktik aplikasi graphene di bidang baterai umumnya menambahkan bahan graphene ke elektroda positif dan negatif baterai lithium."Pendekatan ini jelas menyesatkan.&kutipan; Baru-baru ini, peneliti Internet Energi Tsinghua Liu Guanwei mempertanyakan" baterai graphene" artikel di Internet.
Pada artikel ini berjudul"The Legendary"Graphene Battery" teknologi, apakah itu bohong besar?"Dalam artikel itu, Liu Guanwei memberikan pandangan yang jelas dari awal:
Teknologi"baterai graphene" hampir tidak ada. Grafena hanya dapat meningkatkan laju pengisian dan pengosongan secara teori, tetapi tidak membantu meningkatkan kapasitas (energi). Orang yang akan kecewa), arti gimmick jauh lebih besar daripada nilai praktisnya.
Menurut Liu Guanwei, menurut nomenklatur elektrokimia klasik, baterai lithium-ion yang digunakan pada smartphone umum harus diberi nama"baterai lithium kobalt oksida-grafit.&kutipan; Ini disebut"baterai lithium ion" karena lithium ion memainkan peran utama di dalamnya."Tepatnya, graphene hanya berperan sebagai pembantu di baterai, jadi baterai yang menggunakan graphene tidak bisa langsung disebut'baterai graphene'.&kutipan;
Dalam pandangan Liu Guanwei', hanya graphene yang digunakan sebagai"aditif konduktif" dalam baterai lithium yang pada dasarnya telah memasuki pasar sekarang. Tetapi bahkan penerapan"aditif" telah dipertanyakan.
Graphene dapat digunakan sebagai agen konduktif untuk mempromosikan pengisian cepat dan pemakaian baterai lithium. Secara teori, dapat meningkatkan kinerja tingkat. Namun, jika proses dispersi tidak pada tempatnya dan pencampurannya tidak merata, semuanya adalah kastil di langit. Selain itu, ada banyak bahan berkualitas tinggi dan murah. Grafena mahal harus digunakan.&kutipan;
Reporter memperhatikan bahwa pandangan Liu Guanwei' telah diakui oleh banyak pakar senior di industri ini, termasuk Zhang Yuanbo, Qilu, Profesor Lu Hongbin dari Departemen Ilmu Polimer Universitas Fudan, dan Profesor Yuan Guohui dari Departemen Kimia Terapan Sekolah Teknik Kimia Institut Teknologi Harbin.
& quot;Siapa yang bisa datang dengan data sampai sekarang? Apakah ada yang membuat baterai seperti itu?&kutipan; Qilu juga percaya bahwa"elektroda positif dan negatif dari baterai lithium keduanya struktur berlapis, sehingga dalam kondisi eksternal tertentu, Ini membentuk migrasi dari elektroda positif ke elektroda negatif. Grafena adalah struktur cincin atom karbon berlapis tunggal, yang ditentukan oleh sifat kimia dan fisiknya sendiri dan tidak akan membentuk bahan elektroda negatif terpisah untuk baterai lithium.&kutipan;
Banyak orang yang menyia-nyiakan hidup mereka untuk ini?
Mengenai keraguan para pakar industri, sebagai sekretaris jenderal"Aliansi Strategis Inovasi Teknologi Industri China Graphene", Li Yichun mengatakan:"Meskipun industri ini kontroversial, ilmiah dan teknologi inovasi, apapun bisa terjadi. Beberapa ahli percaya bahwa itu tidak mungkin. Itu's semua tercapai, dan beberapa ahli terlalu sewenang-wenang, tetapi kita harus memiliki pikiran terbuka.&kutipan;
Hingga saat ini, tidak mungkin untuk mengetahui wajah sebenarnya dari"baterai lithium graphene" yang baru dikembangkan di Qingdao. Tanggapan Huawei adalah"ada penelitian tentang graphene, tetapi tidak akan dikomersialkan begitu cepat.&kutipan; Sebagai Institut Keramik Shanghai, Akademi Ilmu Pengetahuan Cina Pemimpin"Graphene Super Electric Vehicle Battery" tim, pertahanan Huang Fuqiang' adalah bahwa"setiap orang akan menarik kesimpulan yang berbeda dari sudut yang berbeda, tetapi esensinya sama.&kutipan;
Faktanya, bahkan Andre Gaim, yang memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 2010 untuk penemuan graphene-nya, tidak dapat't memahami graphene hiruk pikuk saat ini di Cina. Pada akhir Oktober 2015, ketika Gaim menghadiri pameran produk graphene yang diadakan di Qingdao, ia mengabaikan wajah tuan rumah dan menjelaskan bahwa “banyak produk aplikasi termasuk baterai graphene mungkin dicurigai sedang hype saat ini.”
Pada hari Gaim menghadiri pertemuan tersebut,"2015 Global Graphene Industry Research Report" pertama kali diterbitkan oleh China Graphene Industry Technology Innovation Strategic Alliance juga dirilis, yang menunjukkan bahwa China tidak hanya menempati peringkat pertama di dunia dalam jumlah makalah yang diterbitkan pada graphene pada akhir 2012, Dan jumlah paten telah meningkat pesat di tiga tahun terakhir.
Namun, Gaim juga menunjukkan dalam sebuah wawancara dengan media China bahwa setengah dari penelitian pada banyak makalah graphene yang diterbitkan akan dibuang. Di sisi lain, banyak paten, terutama yang diproduksi oleh universitas, 90% di antaranya tidak memiliki nilai, 99% paten pada akhirnya akan menjadi tidak valid, dan pemeliharaan paten ini juga akan menghabiskan banyak uang, dan banyak orang membuang-buang uang mereka. hidup untuk ini.
& quot;Meskipun Cina menempati urutan pertama di dunia dalam hal jumlah makalah graphene yang diterbitkan, banyak lembaga penelitian ilmiah tidak tahu apa yang diinginkan industri, dan masalah pemutusan antara penelitian ilmiah dan aplikasi menonjol.&kutipan; Kang Feiyu, Dekan Sekolah Pascasarjana Universitas Tsinghua Shenzhen dan ahli bahan karbon Diumumkan.
Keraguan ini tidak menghentikan langkah praktisi graphene China. Pada 16 Januari, Taman Industri Sains dan Teknologi Taihu Barat Changzhou mengadakan upacara penandatanganan untuk proyek-proyek graphene, dan 21 proyek graphene secara kolektif diselesaikan di Changzhou. Liu Zhifeng, sekretaris Komite Kerja Partai Taman Industri Sains dan Teknologi Taihu Barat Changzhou, mengatakan bahwa industri graphene Changzhou' sedang bergerak menuju tujuan"menciptakan puluhan miliar industri khusus. .&kutipan;
Ada banyak taman industri graphene seperti Changzhou di Cina. Menurut pemahaman reporter', taman industri graphene skala besar telah dibentuk di Chongqing, Wuxi, Qingdao, Tangshan dan tempat-tempat lain. Dan lebih banyak taman industri graphene diharapkan berkembang pada tahun 2016.
Di Changzhou, orang dalam 2D Carbon Technology Co., Ltd. mengatakan kepada wartawan bahwa mereka didirikan di Changzhou pada 2011 dan telah berkembang menjadi 200 orang. Pada tahun 2012, mereka memproduksi layar sentuh graphene kapasitif pertama di dunia'. Dalam dua tahun terakhir, mereka juga telah menggunakan efisiensi radiasi panas yang tinggi dari film graphene untuk mengembangkan beberapa pakaian yang dapat dipanaskan. Arah penelitian dan pengembangan mereka juga mencakup bahan komposit graphene, sel surya, dan sensor yang dapat dipakai. Namun, dia mengakui bahwa produk tersebut sebenarnya tidak ada hubungannya dengan graphene.
Pasar modallah yang lebih dulu merasakan manisnya kawasan industri, lembaga penelitian ilmiah, universitas, dan perusahaan. Data yang relevan menunjukkan bahwa total 60 perusahaan yang terdaftar di Shanghai dan Shenzhen memiliki bisnis graphene mereka. Pada pertengahan Agustus 2015, Del Home Furnishings, yang berlokasi di Jiangsu, mengumumkan investasinya dalam baterai lithium super graphene dan proyek lainnya. Setelah menyusun cetak biru"meningkatkan pendapatan tahunan sebesar 2,8 miliar yuan dan laba bersih tahunan sebesar 450 juta yuan", perusahaan ini mengejar" Harga saham perusahaan dengan konsep"graphene battery" tampaknya telah di roket, dengan peningkatan 158,4% dalam lebih dari dua bulan.
Jalan menuju komersialisasi industri masih panjang
& quot;Dalam aplikasi graphene di dalam negeri, sebenarnya tidak banyak perusahaan yang benar-benar melakukan graphene. Banyak dari mereka adalah perusahaan yang biasa melakukan bahan karbon seperti grafit, atau bahkan perusahaan yang sama sekali tidak terkait yang menggunakan spanduk graphene, atau berspekulasi dalam saham, atau memperjuangkannya. Dana Nasional, hampir tidak ada perusahaan yang benar-benar membuat graphene dan benar-benar dapat menghasilkan uang.&kutipan; kata Zhu Hongwei, seorang profesor di Pusat Mekanika Mikro-Nano dari Sekolah Ilmu dan Teknik Material, Universitas Tsinghua.
Dalam pandangan Liu Guanwei' tidak hanya banyak penipuan graphene domestik, tetapi juga banyak hype tentang proyek asing. Dalam artikelnya yang mempertanyakan baterai graphene, Liu Guanwei menyatakan bahwa"perusahaan Graphenano Spanyol dengan baterai graphene" tidak dapat menemukan informasi yang valid apakah itu tiga perusahaan mobil Jerman yang mengaku bekerja sama atau di situs web Kantor Paten.
Jadi, mengapa"raja materi baru" dalam kontroversi yang canggung?
Menurut pemahaman reporter' ada tiga alasan: Di satu sisi, tidak peduli apakah domestik atau asing, tidak ada metode sintesis industri yang ditemukan secara teknis untuk mendapatkan graphene kristal tunggal area besar. Di sisi lain, rantai industri hilir graphene belum terbentuk di pasar. Permintaan terbesar untuk graphene hanya lembaga penelitian dan laboratorium ilmiah utama, dan tidak ada jumlah besar graphene yang dimasukkan ke dalam operasi industri.
Pada awal 2010, peneliti dari Sungkyunkwan University di Korea Selatan dan Samsung Corporation menghasilkan layar tampilan transparan dan fleksibel yang terdiri dari graphene multilayer dan substrat lembaran poliester. Pada saat itu, Hong Bingxi, seorang profesor di Universitas Sungkyunkwan dan penulis makalah terkait, mengusulkan agar metode mereka dapat digunakan untuk memproduksi sel surya berbasis graphene, sensor sentuh, dan layar panel datar. Namun ia juga mengakui pada saat itu bahwa masih terlalu dini untuk pembuatan dan komersialisasi skala besar—lima tahun kemudian, metode Hong Bingxi' masih tetap ada di laboratorium Samsung dan Sungkyunkwan University di Korea Selatan.
Aspek terakhir adalah biaya persiapan graphene. Karena ketidakmampuan untuk memproduksi massal, biaya persiapan graphene tetap tinggi, dan biaya tinggi juga menghambat laju industrialisasi di pasar hilir. Sebelumnya, harga graphene mencapai 5.000 yuan/gram, yang beberapa kali lebih mahal daripada emas."Sebotol sesuatu yang tidak mengejutkan lebih mahal dari emas. Beberapa gram bubuk graphene bernilai ratusan ribu yuan. Saat kami terbang di pesawat, kami diangkut oleh beberapa orang karena takut disita oleh petugas keamanan.&kutipan; Startup yang dipelajari dulu menggambarkannya seperti ini.
Di Kanada, Grafoid dan Universitas Nasional Singapura mendirikan pusat penelitian graphene (NUS) terbesar di dunia, dan meluncurkan basis produksi baru di Ontario pada tahun 2014. Basis seluas 20.000 meter persegi ini terutama memproduksi bubuk graphene. Saat itu, penanggung jawab perusahaan mengatakan bahwa mereka dapat memproduksi secara massal graphene berkualitas tinggi dengan harga murah. Namun, lebih dari setahun kemudian, belum ada kabar baru dari pangkalan ini.
Oleh karena itu, terutama masalah teknis yang benar-benar menghambat aplikasi graphene skala besar. Di antara mereka, pengembangan metode sintetik yang konsisten dan dapat direproduksi untuk graphene berbiaya rendah, skala besar, dan berkualitas tinggi adalah kesulitan terbesar.
Hal menarik yang diketahui orang adalah Andre Gaim menggunakan scotch tape untuk mendapatkan graphene. Namun yang tidak diketahui' industrialisasi dan produksi skala besar.
Kemudian, metode reduksi oksida grafit adalah salah satu metode yang paling umum digunakan untuk membuat grafena. Namun, metode ini terutama memperoleh bubuk graphene, yang memiliki banyak cacat dan sifat listrik dan mekanik yang buruk. Asam sulfat pekat diperlukan untuk mengoksidasi grafit, yang merupakan masalah yang sulit dalam pengolahan limbah cair industri.
Sejak itu, orang berpikir bahwa tidak perlu menggunakan grafit untuk membuat graphene, tetapi hanya perlu mencoba membuat atom karbon membentuk film tipis. Deposisi uap kimia (CVD) muncul. Metode ini memasukkan gas seperti etilena atau asetilena ke dalam ruang reaksi untuk menguraikan gas-gas ini pada suhu tinggi. Setelah pendinginan, atom karbon diendapkan pada permukaan substrat untuk membentuk graphene. . Meskipun CVD dapat memenuhi persyaratan untuk produksi graphene skala besar dan berkualitas tinggi dalam skala besar, masalahnya adalah karena biayanya yang tinggi dan proses yang kompleks, penerapan metode ini dalam produksi graphene terbatas.
Karena perbedaan besar dalam metode persiapan, harga bubuk graphene dan film CVD juga berbeda ribuan kali lipat. Misalnya, 1 gram bubuk graphene hanya berharga kurang dari 10 yuan, sedangkan 1 meter persegi film graphene berharga puluhan hingga ratusan yuan, dan beratnya sebenarnya kurang dari 1 mg.
Ada metode utama lain-metode pengupasan pelarut. Karena seluruh proses pengelupasan fase cair tidak menimbulkan cacat pada permukaan graphene, ini memberikan prospek aplikasi yang luas untuk aplikasinya di bidang mikroelektronika, bahan komposit multifungsi, dll. Kerugiannya juga adalah hasil yang sangat rendah.
Oleh karena itu, dari sudut pandang aplikasi, graphene saat ini dalam tahap mendongeng di dalam dan luar negeri."Selain itu, standar industri saat ini untuk ukuran, keseragaman, dan keandalan graphene dalam elektronik konsumen belum ditentukan, sehingga penggunaan sebenarnya dari graphene dalam elektronik konsumen belum ditunjukkan.&kutipan; Zhu Hongwei percaya bahwa grafit Saat ini, ene dapat membuat perangkat skala kecil di laboratorium, tetapi produksi massal dan kualitas integrasi tidak dapat dijamin."Setidaknya belum ada harapan.&kutipan;
Faktanya, bahkan Gaim sendiri memiliki keraguan tentang komersialisasi graphene saat ini. Gaim percaya bahwa graphene adalah primer yang telah mendorong pengembangan bahan dua dimensi yang lebih luas. Tetapi untuk graphene, dari perspektif fisika, telah mencapai kemacetan, dan jika tidak ada terobosan yang lebih besar di masa depan, sulit untuk melakukan perbaikan lebih lanjut.
Memorabilia Pengembangan Grafena
2004: Andrei Geim dan Konstantin Novoselov memperoleh graphene dengan metode stripping mekanis sederhana dari pita. Keduanya memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisika pada tahun 2010.
Desember 2009: Japan's Fujitsu Research Institute mengumumkan keberhasilan penggunaan graphene untuk membuat transistor.
Februari 2010: IBM mengembangkan Graphene FET (Field Effect Transistor).
Juni 2010: Samsung dan Profesor Sumio Iijima dari Universitas Sungkyunkwan di Korea Selatan menggunakan graphene untuk membuat elektroda transparan yang fleksibel.
Januari 2012: Jiangnan Graphene Research Institute, 2D Carbon, dan perusahaan lain mengumumkan bahwa mereka telah bersama-sama mengembangkan layar sentuh kapasitif graphene pertama di dunia' untuk ponsel.
Agustus 2012: Nokia mengungkapkan bahwa departemen R&D sedang mengerjakan sensor fotolistrik graphene.
September 2012: Sony mengumumkan telah mengembangkan proses roll-to-roll untuk memproduksi graphene.
Januari 2013: Penelitian Chongqing dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok
Mengapa graphene menjadi scam di Cina?
Namun, meskipun prospek aplikasi graphene semakin menjanjikan, pernyataan lain yang sama sekali berbeda juga kategoris: Graphene adalah scam di China.
Pada bulan Maret 2015, Institut Teknologi Hijau dan Cerdas Chongqing dari Akademi Ilmu Pengetahuan China mengumumkan peluncuran ponsel graphene yang disebut"GALAX SETTLERα". Menurut publisitas pada saat itu, transmisi cahayanya mencapai 97%, tingkat pengisian daya ponsel meningkat 40%, dan masa pakai baterai diperpanjang 50%, kepadatan energi baterai juga meningkat 10 %. Karena terikat dengan graphene, meski ponsel ini hanya setara dengan konfigurasi seribu yuan, harganya bisa mencapai 2.499 yuan.
Delapan bulan kemudian, meski telah diumumkan batch pertama sebanyak 30.000 unit ponsel graphene ini, namun belum juga terjual di pasaran.
Tetapi orang dapat membeli berbagai produk graphene lainnya. Misalnya, Shengquan Group, perusahaan yang terdaftar di Pasar OTC Baru, telah meluncurkan kaus kaki dan pakaian dalam graphene di pasar. Menurut publisitas perusahaan, mereka menambahkan biomassa graphene"pemanasan batin" serat ke produk, yang merupakan serat komposit multifungsi cerdas baru yang"memiliki kemampuan untuk mengaktifkan sel-sel kekebalan, melindungi terhadap sinar ultraviolet, meningkatkan sirkulasi mikro, antibakteri dan antibakteri, sifat penambah panas dan penambah sinar matahari, dan juga bisa menghilangkan bau badan.&kutipan;
Menurut publisitas perusahaan, mereka mengkarbonisasi batang tanaman untuk mengekstrak graphene, menggunakan superkonduktivitas graphene sebagai bahan baku untuk produksi pakaian. Mereka juga berencana untuk meluncurkan bra pintar yang mengukur perubahan halus pada suhu dada wanita melalui sensor bawaan untuk mencegah tumor dan kanker payudara secara efektif. Mereka juga berencana untuk menerapkannya pada seragam militer. Saat ini, yang disebut produk graphene ini mahal, harga sepasang kaus kaki. Lebih dari 50 yuan, harga sepasang pakaian dalam mendekati 300 yuan, harga sabuk graphene mendekati 600 yuan, dan pakaian penghasil panas dijual lebih dari 1700 yuan.
& quot;Dalam beberapa tahun terakhir, ketika nanomaterial sedang hype, ada banyak hype tentang konsep'nano+' Di Tiongkok. Kali ini, konsep'graphene' adalah sama. Banyak produk graphene adalah penipuan.&kutipan; Pemimpin proyek nasional 863, ilmuwan material, Said Qi Lu, seorang profesor di Sekolah Kimia dan Teknik Molekuler Universitas Peking. Karena kontribusinya pada bahan dan energi baru, Qilu juga dikenal sebagai pendiri utama bahan katoda baterai lithium kobalt oksida dan manganat lithium negara saya'.
Menurut pemahaman reporter', graphene saat ini dibagi menjadi dua jenis: graphene film tipis monoatomik dan bubuk graphene. Persiapan yang pertama terutama menggunakan gas yang mengandung karbon seperti metana dan asetilena sebagai bahan baku dan disintesis dengan deposisi uap kimia, yang tidak ada hubungannya dengan grafit atau jerami.
Bubuk graphene diperoleh dari grafit alami, dioksidasi oleh asam pekat dan zat pengoksidasi kuat, dan kemudian dikurangi dengan perlakuan panas ekspansi. Sedangkan untuk grafena yang diekstraksi dari jerami, dikatakan bahwa 15 kati tongkol jagung dapat mengekstrak satu kati grafena. Banyak orang di industri ini tampaknya tidak pernah terdengar.
Terlepas dari celana dalam graphene scam yang jelas,"graphene battery" dan"baterai lithium graphene" bahwa banyak lembaga penelitian dan perusahaan yang ingin dikembangkan juga dituduh berbohong.
Saat ini, praktik aplikasi graphene di bidang baterai umumnya menambahkan bahan graphene ke elektroda positif dan negatif baterai lithium."Pendekatan ini jelas menyesatkan.&kutipan; Baru-baru ini, peneliti Internet Energi Tsinghua Liu Guanwei mempertanyakan" baterai graphene" artikel di Internet.
Pada artikel ini berjudul"The Legendary"Graphene Battery" teknologi, apakah itu bohong besar?"Dalam artikel itu, Liu Guanwei memberikan pandangan yang jelas dari awal:
Teknologi"baterai graphene" hampir tidak ada. Grafena hanya dapat meningkatkan laju pengisian dan pengosongan secara teori, tetapi tidak membantu meningkatkan kapasitas (energi). Orang yang akan kecewa), arti gimmick jauh lebih besar daripada nilai praktisnya.
Menurut Liu Guanwei, menurut nomenklatur elektrokimia klasik, baterai lithium-ion yang digunakan pada smartphone umum harus diberi nama"baterai lithium kobalt oksida-grafit.&kutipan; Ini disebut"baterai lithium ion" karena lithium ion memainkan peran utama di dalamnya."Tepatnya, graphene hanya berperan sebagai pembantu di baterai, jadi baterai yang menggunakan graphene tidak bisa langsung disebut'baterai graphene'.&kutipan;
Dalam pandangan Liu Guanwei', hanya graphene yang digunakan sebagai"aditif konduktif" dalam baterai lithium yang pada dasarnya telah memasuki pasar sekarang. Tetapi bahkan penerapan"aditif" telah dipertanyakan.
Graphene dapat digunakan sebagai agen konduktif untuk mempromosikan pengisian cepat dan pemakaian baterai lithium. Secara teori, dapat meningkatkan kinerja tingkat. Namun, jika proses dispersi tidak pada tempatnya dan pencampurannya tidak merata, semuanya adalah kastil di langit. Selain itu, ada banyak bahan berkualitas tinggi dan murah. Grafena mahal harus digunakan.&kutipan;
Reporter memperhatikan bahwa pandangan Liu Guanwei' telah diakui oleh banyak pakar senior di industri ini, termasuk Zhang Yuanbo, Qilu, Profesor Lu Hongbin dari Departemen Ilmu Polimer Universitas Fudan, dan Profesor Yuan Guohui dari Departemen Kimia Terapan Sekolah Teknik Kimia Institut Teknologi Harbin.
& quot;Siapa yang bisa datang dengan data sampai sekarang? Apakah ada yang membuat baterai seperti itu?&kutipan; Qilu juga percaya bahwa"elektroda positif dan negatif dari baterai lithium keduanya struktur berlapis, sehingga dalam kondisi eksternal tertentu, Ini membentuk migrasi dari elektroda positif ke elektroda negatif. Grafena adalah struktur cincin atom karbon berlapis tunggal, yang ditentukan oleh sifat kimia dan fisiknya sendiri dan tidak akan membentuk bahan elektroda negatif terpisah untuk baterai lithium.&kutipan;
Banyak orang yang menyia-nyiakan hidup mereka untuk ini?
Mengenai keraguan para pakar industri, sebagai sekretaris jenderal"Aliansi Strategis Inovasi Teknologi Industri China Graphene", Li Yichun mengatakan:"Meskipun industri ini kontroversial, ilmiah dan teknologi inovasi, apapun bisa terjadi. Beberapa ahli percaya bahwa itu tidak mungkin. Itu's semua tercapai, dan beberapa ahli terlalu sewenang-wenang, tetapi kita harus memiliki pikiran terbuka.&kutipan;
Hingga saat ini, tidak mungkin untuk mengetahui wajah sebenarnya dari"baterai lithium graphene" yang baru dikembangkan di Qingdao. Tanggapan Huawei adalah"ada penelitian tentang graphene, tetapi tidak akan dikomersialkan begitu cepat.&kutipan; Sebagai Institut Keramik Shanghai, Akademi Ilmu Pengetahuan Cina Pemimpin"Graphene Super Electric Vehicle Battery" tim, pertahanan Huang Fuqiang' adalah bahwa"setiap orang akan menarik kesimpulan yang berbeda dari sudut yang berbeda, tetapi esensinya sama.&kutipan;
Faktanya, bahkan Andre Gaim, yang memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 2010 untuk penemuan graphene-nya, tidak dapat't memahami graphene hiruk pikuk saat ini di Cina. Pada akhir Oktober 2015, ketika Gaim menghadiri pameran produk graphene yang diadakan di Qingdao, ia mengabaikan wajah tuan rumah dan menjelaskan bahwa “banyak produk aplikasi termasuk baterai graphene mungkin dicurigai sedang hype saat ini.”
Pada hari Gaim menghadiri pertemuan tersebut,"2015 Global Graphene Industry Research Report" pertama kali diterbitkan oleh China Graphene Industry Technology Innovation Strategic Alliance juga dirilis, yang menunjukkan bahwa China tidak hanya menempati peringkat pertama di dunia dalam jumlah makalah yang diterbitkan pada graphene pada akhir 2012, Dan jumlah paten telah meningkat pesat di tiga tahun terakhir.
Namun, Gaim juga menunjukkan dalam sebuah wawancara dengan media China bahwa setengah dari penelitian pada banyak makalah graphene yang diterbitkan akan dibuang. Di sisi lain, banyak paten, terutama yang diproduksi oleh universitas, 90% di antaranya tidak memiliki nilai, 99% paten pada akhirnya akan menjadi tidak valid, dan pemeliharaan paten ini juga akan menghabiskan banyak uang, dan banyak orang membuang-buang uang mereka. hidup untuk ini.
& quot;Meskipun Cina menempati urutan pertama di dunia dalam hal jumlah makalah graphene yang diterbitkan, banyak lembaga penelitian ilmiah tidak tahu apa yang diinginkan industri, dan masalah pemutusan antara penelitian ilmiah dan aplikasi menonjol.&kutipan; Kang Feiyu, Dekan Sekolah Pascasarjana Universitas Tsinghua Shenzhen dan ahli bahan karbon Diumumkan.
Keraguan ini tidak menghentikan langkah praktisi graphene China. Pada 16 Januari, Taman Industri Sains dan Teknologi Taihu Barat Changzhou mengadakan upacara penandatanganan untuk proyek-proyek graphene, dan 21 proyek graphene secara kolektif diselesaikan di Changzhou. Liu Zhifeng, sekretaris Komite Kerja Partai Taman Industri Sains dan Teknologi Taihu Barat Changzhou, mengatakan bahwa industri graphene Changzhou' sedang bergerak menuju tujuan"menciptakan puluhan miliar industri khusus. .&kutipan;
Ada banyak taman industri graphene seperti Changzhou di Cina. Menurut pemahaman reporter', taman industri graphene skala besar telah dibentuk di Chongqing, Wuxi, Qingdao, Tangshan dan tempat-tempat lain. Dan lebih banyak taman industri graphene diharapkan berkembang pada tahun 2016.
Di Changzhou, orang dalam 2D Carbon Technology Co., Ltd. mengatakan kepada wartawan bahwa mereka didirikan di Changzhou pada 2011 dan telah berkembang menjadi 200 orang. Pada tahun 2012, mereka memproduksi layar sentuh graphene kapasitif pertama di dunia'. Dalam dua tahun terakhir, mereka juga telah menggunakan efisiensi radiasi panas yang tinggi dari film graphene untuk mengembangkan beberapa pakaian yang dapat dipanaskan. Arah penelitian dan pengembangan mereka juga mencakup bahan komposit graphene, sel surya, dan sensor yang dapat dipakai. Namun, dia mengakui bahwa produk tersebut sebenarnya tidak ada hubungannya dengan graphene.
Pasar modallah yang lebih dulu merasakan manisnya kawasan industri, lembaga penelitian ilmiah, universitas, dan perusahaan. Data yang relevan menunjukkan bahwa total 60 perusahaan yang terdaftar di Shanghai dan Shenzhen memiliki bisnis graphene mereka. Pada pertengahan Agustus 2015, Del Home Furnishings, yang berlokasi di Jiangsu, mengumumkan investasinya dalam baterai lithium super graphene dan proyek lainnya. Setelah menyusun cetak biru"meningkatkan pendapatan tahunan sebesar 2,8 miliar yuan dan laba bersih tahunan sebesar 450 juta yuan", perusahaan ini mengejar" Harga saham perusahaan dengan konsep"graphene battery" tampaknya telah di roket, dengan peningkatan 158,4% dalam lebih dari dua bulan.
Jalan menuju komersialisasi industri masih panjang
& quot;Dalam aplikasi graphene di dalam negeri, sebenarnya tidak banyak perusahaan yang benar-benar melakukan graphene. Banyak dari mereka adalah perusahaan yang biasa melakukan bahan karbon seperti grafit, atau bahkan perusahaan yang sama sekali tidak terkait yang menggunakan spanduk graphene, atau berspekulasi dalam saham, atau memperjuangkannya. Dana Nasional, hampir tidak ada perusahaan yang benar-benar membuat graphene dan benar-benar dapat menghasilkan uang.&kutipan; kata Zhu Hongwei, seorang profesor di Pusat Mekanika Mikro-Nano dari Sekolah Ilmu dan Teknik Material, Universitas Tsinghua.
Dalam pandangan Liu Guanwei' tidak hanya banyak penipuan graphene domestik, tetapi juga banyak hype tentang proyek asing. Dalam artikelnya yang mempertanyakan baterai graphene, Liu Guanwei menyatakan bahwa"perusahaan Graphenano Spanyol dengan baterai graphene" tidak dapat menemukan informasi yang valid apakah itu tiga perusahaan mobil Jerman yang mengaku bekerja sama atau di situs web Kantor Paten.
Jadi, mengapa"raja materi baru" dalam kontroversi yang canggung?
Menurut pemahaman reporter' ada tiga alasan: Di satu sisi, tidak peduli apakah domestik atau asing, tidak ada metode sintesis industri yang ditemukan secara teknis untuk mendapatkan graphene kristal tunggal area besar. Di sisi lain, rantai industri hilir graphene belum terbentuk di pasar. Permintaan terbesar untuk graphene hanya lembaga penelitian dan laboratorium ilmiah utama, dan tidak ada jumlah besar graphene yang dimasukkan ke dalam operasi industri.
Pada awal 2010, peneliti dari Sungkyunkwan University di Korea Selatan dan Samsung Corporation menghasilkan layar tampilan transparan dan fleksibel yang terdiri dari graphene multilayer dan substrat lembaran poliester. Pada saat itu, Hong Bingxi, seorang profesor di Universitas Sungkyunkwan dan penulis makalah terkait, mengusulkan agar metode mereka dapat digunakan untuk memproduksi sel surya berbasis graphene, sensor sentuh, dan layar panel datar. Namun ia juga mengakui pada saat itu bahwa masih terlalu dini untuk pembuatan dan komersialisasi skala besar—lima tahun kemudian, metode Hong Bingxi' masih tetap ada di laboratorium Samsung dan Sungkyunkwan University di Korea Selatan.
Aspek terakhir adalah biaya persiapan graphene. Karena ketidakmampuan untuk memproduksi massal, biaya persiapan graphene tetap tinggi, dan biaya tinggi juga menghambat laju industrialisasi di pasar hilir. Sebelumnya, harga graphene mencapai 5.000 yuan/gram, yang beberapa kali lebih mahal daripada emas."Sebotol sesuatu yang tidak mengejutkan lebih mahal dari emas. Beberapa gram bubuk graphene bernilai ratusan ribu yuan. Saat kami terbang di pesawat, kami diangkut oleh beberapa orang karena takut disita oleh petugas keamanan.&kutipan; Startup yang dipelajari dulu menggambarkannya seperti ini.
Di Kanada, Grafoid dan Universitas Nasional Singapura mendirikan pusat penelitian graphene (NUS) terbesar di dunia, dan meluncurkan basis produksi baru di Ontario pada tahun 2014. Basis seluas 20.000 meter persegi ini terutama memproduksi bubuk graphene. Saat itu, penanggung jawab perusahaan mengatakan bahwa mereka dapat memproduksi secara massal graphene berkualitas tinggi dengan harga murah. Namun, lebih dari setahun kemudian, belum ada kabar baru dari pangkalan ini.
Oleh karena itu, terutama masalah teknis yang benar-benar menghambat aplikasi graphene skala besar. Di antara mereka, pengembangan metode sintetik yang konsisten dan dapat direproduksi untuk graphene berbiaya rendah, skala besar, dan berkualitas tinggi adalah kesulitan terbesar.
Hal menarik yang diketahui orang adalah Andre Gaim menggunakan scotch tape untuk mendapatkan graphene. Namun yang tidak diketahui' industrialisasi dan produksi skala besar.
Kemudian, metode reduksi oksida grafit adalah salah satu metode yang paling umum digunakan untuk membuat grafena. Namun, metode ini terutama memperoleh bubuk graphene, yang memiliki banyak cacat dan sifat listrik dan mekanik yang buruk. Asam sulfat pekat diperlukan untuk mengoksidasi grafit, yang merupakan masalah yang sulit dalam pengolahan limbah cair industri.
Sejak itu, orang berpikir bahwa tidak perlu menggunakan grafit untuk membuat graphene, tetapi hanya perlu mencoba membuat atom karbon membentuk film tipis. Deposisi uap kimia (CVD) muncul. Metode ini memasukkan gas seperti etilena atau asetilena ke dalam ruang reaksi untuk menguraikan gas-gas ini pada suhu tinggi. Setelah pendinginan, atom karbon diendapkan pada permukaan substrat untuk membentuk graphene. . Meskipun CVD dapat memenuhi persyaratan untuk produksi graphene skala besar dan berkualitas tinggi dalam skala besar, masalahnya adalah karena biayanya yang tinggi dan proses yang kompleks, penerapan metode ini dalam produksi graphene terbatas.
Karena perbedaan besar dalam metode persiapan, harga bubuk graphene dan film CVD juga berbeda ribuan kali lipat. Misalnya, 1 gram bubuk graphene hanya berharga kurang dari 10 yuan, sedangkan 1 meter persegi film graphene berharga puluhan hingga ratusan yuan, dan beratnya sebenarnya kurang dari 1 mg.
Ada metode utama lain-metode pengupasan pelarut. Karena seluruh proses pengelupasan fase cair tidak menimbulkan cacat pada permukaan graphene, ini memberikan prospek aplikasi yang luas untuk aplikasinya di bidang mikroelektronika, bahan komposit multifungsi, dll. Kerugiannya juga adalah hasil yang sangat rendah.
Oleh karena itu, dari sudut pandang aplikasi, graphene saat ini dalam tahap mendongeng di dalam dan luar negeri."Selain itu, standar industri saat ini untuk ukuran, keseragaman, dan keandalan graphene dalam elektronik konsumen belum ditentukan, sehingga penggunaan sebenarnya dari graphene dalam elektronik konsumen belum ditunjukkan.&kutipan; Zhu Hongwei percaya bahwa grafit Saat ini, ene dapat membuat perangkat skala kecil di laboratorium, tetapi produksi massal dan kualitas integrasi tidak dapat dijamin."Setidaknya belum ada harapan.&kutipan;
Faktanya, bahkan Gaim sendiri memiliki keraguan tentang komersialisasi graphene saat ini. Gaim percaya bahwa graphene adalah primer yang telah mendorong pengembangan bahan dua dimensi yang lebih luas. Tetapi untuk graphene, dari perspektif fisika, telah mencapai kemacetan, dan jika tidak ada terobosan yang lebih besar di masa depan, sulit untuk melakukan perbaikan lebih lanjut.
Memorabilia Pengembangan Grafena
2004: Andrei Geim dan Konstantin Novoselov memperoleh graphene dengan metode stripping mekanis sederhana dari pita. Keduanya memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisika pada tahun 2010.
Desember 2009: Japan's Fujitsu Research Institute mengumumkan keberhasilan penggunaan graphene untuk membuat transistor.
Februari 2010: IBM mengembangkan Graphene FET (Field Effect Transistor).
Juni 2010: Samsung dan Profesor Sumio Iijima dari Universitas Sungkyunkwan di Korea Selatan menggunakan graphene untuk membuat elektroda transparan yang fleksibel.
Januari 2012: Jiangnan Graphene Research Institute, 2D Carbon, dan perusahaan lain mengumumkan bahwa mereka telah bersama-sama mengembangkan layar sentuh kapasitif graphene pertama di dunia' untuk ponsel.
Agustus 2012: Nokia mengungkapkan bahwa departemen R&D sedang mengerjakan sensor fotolistrik graphene.
September 2012: Sony mengumumkan telah mengembangkan proses roll-to-roll untuk memproduksi graphene.
Januari 2013: Penelitian Chongqing dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok
