新材料影響電力設備行業石墨烯熱度與日俱增

　　百度搜索“石墨烯”，最新的消息無外乎兩類，一是某企業進軍石墨烯產業或某企業與石墨烯相關企業、研究機構合作，二是涉石墨烯概念股股價大增。由此看來，市場對石墨烯的熱度可見一斑。

　　據悉，這種“21世紀的明星材料”，是一種由碳原子緊密堆積構成的二維晶體，具有導電性極強、超高強度、較高的導熱性能、超大比表面積等多種優異性能。

　　石墨烯電纜研發初見成果

　　一接到記者的電話，江蘇中超電纜股份有限公司(以下簡稱“中超電纜”)石墨烯電纜業務負責人霍振平就澄清到：“首先，我們目前并不直接生產石墨烯，我們主要開展了石墨烯在電力電纜上的應用研發；而且目前進行的主要研究不是用石墨烯替代電纜的金屬導體，而是通過將石墨烯添加到高分子材料中改善導電塑料性能及在導體表面覆石墨烯薄膜提高導電性等相關性能的研究。”

　　在將石墨烯材料應用于電線電纜領域的研究中，中超電纜無疑走在了前面。

　　2013年11月，中超電纜與江南石墨烯研究院、西安交通大學、常州第六元素材料科技股份有限公司達成合作協議，共同開展石墨烯材料在電線電纜領域的應用研究，以石墨烯材料應用于電線電纜為重點研發方向，開展電線電纜用石墨烯復合材料研發、石墨烯電纜結構設計、工藝設計、產品標準編制備案及成果轉化和產業化推廣。

　　2014年6月，其又與國家電線電纜質量監督檢驗中心簽訂石墨烯電纜等產品合作的戰略協議，開展石墨烯材料在電纜領域應用的研發及產業化推廣，包括石墨烯復合導電高分子材料研發、石墨烯復合半導電材料屏蔽電力電纜研發、產品試驗方法研究等。

　　據悉，目前中超電纜采用含石墨烯復合高分子半導電屏蔽的中高壓電纜樣品正在試制中。該產品利用石墨烯的高導電、超細及可分散性的特點，改善半導電屏蔽層的導電性和光滑度，優化對電場的均化效果，以提高電纜產品運行的安全性和可靠性。同時對增加產品運行壽命也將具有積極意義。

　　“將石墨烯應用于電力電纜從表面看可能會使產品成本略增，但可改善產品性能，提高電纜產品運行的安全性和可靠性”，霍振平告訴記者，實際上，由于性能改善，同時，產品壽命也會延長，因此，最終石墨烯電纜生命周期的成本或許會低于傳統產品。

　　石墨烯縮短電池充電時間

　　而除了電纜之外，從目前研究來看，石墨烯材料還可以應用于光伏、儲能等領域，為相關設備帶來性能上的提升。

　　石墨烯在儲能設備的應用，主要是動力鋰離子電池和超級電容。石墨烯可提高儲能產品的導電率和比表面積，使充電時間大大縮短，比如可以將鋰電池充電時間從2h縮短到10min。

　　當前，這一構想已經實現應用。2014年1月，我國首條石墨烯基超級電容器生產線在常州建成，該生產線可年產5萬只、單體容量為3000法拉的產品，率先突破了石墨烯粉體在儲能領域的產品應用。這條生產線屬于常州立方能源技術有限公司，生產線建成的同時，該公司宣布其石墨烯基超級電容器樣品成功下線。

　　據了解，該超級電容器產品以石墨烯粉體為原料，數秒鐘可完成一次超級電容器的充電過程，且具有使用壽命長、溫度特性好、節約能源和綠色環保的特點。它用途廣泛，可提供超大電流的電力，可以全部或部分替代傳統蓄電池，推動電動汽車發展等。

　　而在鋰離子電池應用方面，記者發現，多家石墨烯生產企業已經進行相關產品銷售，并有部分應用。如鴻納(東莞)新材料科技有限公司總裁、中組部千人計劃入選者李琦年初透露，其公司研發出的鋰電池少層石墨烯導電漿料，已被一鋰電池著名廠商認證；常州第六元素材料科技股份有限公司也推出了導電型石墨烯，產品介紹稱其適用于鋰離子電池正負極材料包覆，可有效提高電池能量，改善循環壽命和倍率性能；寧波墨西科技有限公司則研發生產了除通用石墨烯粉末之外的專門針對鋰離子電池的產品，包括可提高電池能量密度的水性鋰電池專用石墨烯導電漿料，以及針對鋰電池電極材料開發的專用石墨烯導電漿料。

　　作為一種新型材料，石墨烯正在一點點被應用在相關電力設備領域。也許有一天，人們會發現，它的神奇性能已經改變了大家對這些產品的認識。