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电池知识

石墨烯的未来始于这五个领域

来源:宝鄂实业    2019-11-09 21:24    点击量:
石墨烯的未来始于这五个领域
领域一:导电油墨
导电油墨是由导电材料制成,具有一定的导电质量,可作为印刷的导电点或导电线。近年来,它已广泛应用于手机、玩具、薄膜开关、太阳能电池、远红外加热膜和rfid技术等领域。几十年来,导电墨水的最大下游一直是太阳能电池和显示设备。未来的应用包括触摸传感器及其电极、RFID和电子纸也将继续增长。
石墨烯导电油墨具有强大的优势和广阔的应用前景。导电油墨是一种经印刷烧结后具有导电性能的填充复合材料。在油墨中使用石墨烯主要有两个优点:一是兼容性强,石墨烯油墨可印刷在多种基材上,如塑料薄膜、纸张和金属箔;二是性价比高,与现有纳米金属导电油墨相比,石墨烯油墨具有更大的成本优势。
由于石墨烯的良好性能,其制成的油墨具有低电阻、强导电性和高光学透明度的特点。广泛应用于各种导电电路、传感器、射频识别系统、智能包装、医疗监控等电子产品。2015年,导电油墨产量达到80万吨。到2015年,导电油墨的产量有望达到130万吨。随着石墨烯生产技术的成熟和成本的降低,石墨烯导电油墨将逐步占据市场份额。预计到2020年石墨烯在导电油墨领域的应用市场规模将达到2亿元。
领域二:防腐涂料
目前,我国防腐涂料消费量近180万吨,占世界防腐涂料总消费量的40%以上。我国的防腐涂料需求主要集中在船舶、石化、桥梁、集装箱等领域。在涂层中加入石墨烯,石墨烯可以形成稳定的导电网格,有效提高了锌粉的利用率。从实际效果看,加入5%左右的石墨烯粉可减少锌粉使用量50%。同时,石墨烯涂层可在金属表面与活性介质之间形成物理屏障层,对基体材料起到良好的保护作用。
近年来,石油化工、铁路运输、新能源、基础设施建设等行业蓬勃发展,为防腐涂料提供了广阔的市场空间。2015年3月20日,中国新型石墨烯防腐涂料在江苏道森新材料有限公司成功研发成功,并已应用于海升塔筒防腐。近年来,许多企业开发了相关产品并应用于各种防腐领域。未来,石油化工、铁路运输、新能源、基础设施建设将蓬勃发展,为防腐涂料提供广阔的市场空间。到2020年,石墨烯在防腐涂料中的市场应用规模有望达到5亿至8亿元人民币。
区域三:散热材料
电子和光子器件的散热是影响电子技术发展的主要问题。目前,市场上的电子产品散热器主要是石墨散热器。但石墨烯导热片的导热性能远远好于石墨片,其导热速度快,可折叠性好。导热纤维、导热塑料等优异的导热材料技术难度低,技术相对成熟,有机会快速进入市场。特别是在智能手机领域,未来对手机的要求是轻薄、便携、可折叠,因此石墨烯导热膜具有很大的优势。预计未来,利用石墨烯散热膜进行散热的散热元件将占电子产品和LED产品总市场的10%,将为石墨烯散热膜带来约15 - 20亿的市场空间。      领域4:锂电池
石墨烯广泛应用于锂离子电池。目前,它已作为一种导电添加剂在正极材料中商业化,以提高电极材料的电导率,提高倍增器的性能和循环寿命。目前较为成熟的应用是制备导电石墨烯糊剂,用于磷化铁及其他等级材料的涂覆。目前,正极涂料主要有石墨涂料、碳纳米管涂料等。随着石墨烯粉、石墨烯微粉的量产和成本的不断降低,石墨烯浆料将表现出更好的涂覆性能。随着锂电池的发展,石墨烯糊剂将稳步上升。锂离子电池主要应用于手机、笔记本电脑、摄像机等便携式电子设备,并积极拓展到电动汽车等新能源汽车领域,具有长远的发展前景。
由于石墨烯具有许多改善电池性能的功能,对动力电池性能要求的不断提高必将推动石墨烯在电池领域的发展。同时,石墨烯电池产业的规模有望充分受益于动力电池的容量,并分享新能源汽车产业的增长。
域5:超级电容
石墨烯具有高导电性,比表面大,化学结构稳定。它更有效地释放表面和促进电子的穿透和运输。因此,它更适合作为超级电容器电极材料。目前,我国已经实现了石墨烯超级电容器的生产,实现石墨烯超级电容器的生产在技术上是有可能的。
据IDTechEx称,全球超级电容器市场将从2013年的8亿美元增长到2018年的31.3亿美元,复合年增长率为30.2%。和石墨烯超级电容器工业化也在推进:在国内,中国汽车研发的法拉利12000 v /石墨烯/活性炭复合电极的超级电容器和2.8 v / 30000法拉利石墨烯纳米混合超级电容器赢得了中国工程院评估,整体技术达到世界最高水平的超级电容单体。预计2016年中国超级电容器市场规模将超过30亿元,2020年中国超级电容器市场规模将超过60亿元。石墨烯在超电容器市场的潜在应用价值在3亿至5亿元之间。

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