石墨烯很快又會攀上高點，包括“新材料‘十三五’規(guī)劃”在內(nèi)的多個石墨烯產(chǎn)業(yè)支持政策，有望在2016年上半年陸續(xù)出臺。這些政策的核心是推動石墨烯產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)在“十三五”期間實現(xiàn)突破，并快速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
“十三五”期間，石墨烯產(chǎn)業(yè)將逐步形成電動汽車鋰電池用石墨烯基電極材料、海洋工程用石墨烯基防腐涂料、柔性電子用石墨烯薄膜、光電領(lǐng)域用石墨烯基高性能熱界面材料在內(nèi)的四大產(chǎn)業(yè)集群，全行業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破千億元。
的確，石墨烯在過去幾年很搶眼，隨手翻翻有關(guān)石墨烯應(yīng)用在能源的文獻與專利就不勝枚舉，在具權(quán)威性Nano tech web網(wǎng)站中，2009年首次報導石墨烯材料，石墨烯在Nano tech web.org：best of 2009的5篇中便占了2篇，此后到2010年(2篇)、2012年(4篇)、2014年(1篇)，此網(wǎng)站的best of years，石墨烯都占有篇幅，而與電池相關(guān)的只有2010年一篇石墨烯超級電容的報導，其余都是石墨烯在導電、透明性、導線線材的應(yīng)用。
石墨烯應(yīng)用在鋰離子電池、超級電容器、鋰硫電池、燃料電池到太陽能電池，屢見技術(shù)突破也已經(jīng)是不爭的事實，那為何迄今在市面上還看不到實用的商品？按理講，石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料，常溫下其電子遷移率超過15000cm2/Vs，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只有10E-8Ωm，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料，應(yīng)用其優(yōu)異特性應(yīng)該是有所作為吧？
很抱歉，事情并沒有那幺順利。在回答石墨烯怎幺突破現(xiàn)狀讓能源商品及早上市前，我這次換個方式先來澄清某些對石墨烯應(yīng)用于能源的誤解。
第一，石墨烯電池充電10分鐘跑1，000公里做得到嗎？
答：目前做不到。石墨烯聚合物材料電池其儲電量是無法達到目前市場最好產(chǎn)品的叁倍，以特斯拉汽車使用日本松下電池18650電池為基準之電容量為3.4Ah，電池電容量需包含各材料組合而成，以目前正極最佳材料與石墨烯搭配也無法達到10Ah之電容量。塬因在石墨烯的振實和壓實密度都非常低，不適合取代石墨類材料取代鋰離子電池負極。
既然單獨使用石墨烯作為負極不可行，那至少可發(fā)展石墨烯復合負極材料吧。目前較可靠之石墨烯負極之電容量可達540mAh/g(Honma，2008)，其充放電曲線與循環(huán)壽命分析(如圖1所示)。此外，石墨烯工藝中修飾C60與CNT形成復合材料，可將材料之電容量分別提升730及784mAh/g，也證實碳材具較大層間距時能有較佳之儲電能力。
第二，石墨烯在鋰離子電池最可能發(fā)揮作用的領(lǐng)域只有兩個：直接用于負極材料和用于導電添加劑嗎？
答：太早下定論。下面會告訴大家目前的制約因素，及該怎幺突破。切記，石墨烯有600多種，網(wǎng)絡(luò)上說石墨烯只有單層才符合是過時的信息，否則歐盟怎幺會認同這個數(shù)字呢？每種石墨烯都有可應(yīng)用的范疇，只要你具備更多石墨烯材料組合，就代表你比別人擁有更高的成功率。
