筆者此前曾說(shuō)過(guò)：電動(dòng)汽車代替燃油汽車這一國(guó)策要實(shí)現(xiàn)，“則看智能電動(dòng)汽車發(fā)展所需的智能控制系統(tǒng)技術(shù)、高密儲(chǔ)能電池技術(shù)和輕量化技術(shù)的進(jìn)展了。

對(duì)于智能控制系統(tǒng)技術(shù)，由于互聯(lián)網(wǎng)大伽的紛紛加入突飛猛進(jìn)，天天網(wǎng)上都有自動(dòng)駕駛電動(dòng)車的新報(bào)導(dǎo)。對(duì)于輕量化技術(shù)，由于特種工業(yè)和高鐵工業(yè)也需要此技術(shù)，輕量化技術(shù)也日新月異。看來(lái)拖后腿的就是高密儲(chǔ)能電池技術(shù)了。

近日有報(bào)導(dǎo)，中科院上海硅酸鹽所研制出高性能超級(jí)電容器，暫且放開(kāi)不懂技術(shù)的記者“充7秒鐘續(xù)航35公里的故弄玄虛，但其能量密度達(dá)41wh/kg(基于活性物質(zhì)為63wh/kg)，比現(xiàn)生產(chǎn)的超級(jí)電容器5-7wh/kg，確實(shí)是一個(gè)很大的進(jìn)步，值得稱贊！但是，如發(fā)條橙子所問(wèn)：《中科院石墨烯電池新材料真能帶飛電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)？》，這則是不少業(yè)內(nèi)人士所關(guān)心的問(wèn)題。

這位記者提出的疑問(wèn)歸納起來(lái)有：

1、生產(chǎn)的成本問(wèn)題；

2、制備工藝工業(yè)化的可行性，特別是氮化工藝的環(huán)境影響問(wèn)題；

3、能量密度離電動(dòng)汽車的要求還差得太遠(yuǎn)，如何解決的問(wèn)題。

本文想就這些問(wèn)題，介紹一下這方面技術(shù)的進(jìn)展：

一、成本問(wèn)題

用SiO2模板，然后采用CVD工藝用CH4做碳氮源，長(zhǎng)出石墨烯材料，再用氫氟酸腐蝕掉模板，得到三維石墨烯塊材料的工藝，確實(shí)其成本太高工業(yè)化生產(chǎn)難以接受。能否采用其它已有的成熟工藝降低成本呢？

本人認(rèn)為，是有可能的。例如：采用溶膠凝膠法用石墨烯微片低成本地制備石墨烯氣凝膠三維塊。眾多的研究文獻(xiàn)已公開(kāi)了這方面的技術(shù)，浙江大學(xué)高超教授研究的三維石墨烯氣凝膠制備技術(shù)則是這類技術(shù)的榜樣。發(fā)條橙子的文章中也指出：“3D石墨烯泡沫具有很大的比表面積，以及相應(yīng)帶來(lái)的良好的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，用這樣的集流體會(huì)給材料的性能帶來(lái)很多加成，在這方面中科院金屬所成會(huì)明院士組有不少工作可以參考。

但是，采用溶膠凝膠法實(shí)現(xiàn)低成本的關(guān)鍵，是如何低成本地制備石墨烯微片。

現(xiàn)廣泛采用化學(xué)液相機(jī)械剝離法制備二維的氧化態(tài)石墨烯微片成本高，還存在使用化學(xué)材料對(duì)環(huán)境影響大、需將石墨烯還原處理工藝長(zhǎng)導(dǎo)電性下降、二維微片易粘結(jié)成團(tuán)等等問(wèn)題。一種物理液相機(jī)械剝離法制備本征還原態(tài)三維石墨烯微片技術(shù)，制備成本低，對(duì)環(huán)境友好，為三維石墨烯電極塊用溶膠凝膠法低成本的制備創(chuàng)造了條件。