第5屆鋰電“達沃斯”論壇現場
鋰電“達沃斯”-中國電池網11月23日訊（張倩 梁小婧 廣東汕頭 圖文直播）11月23日，一年一度的全球電池行業盛會——第5屆中國（廣東·汕頭）鋰電新能源產業國際高峰論壇（ABEC 2017，鋰電“達沃斯”）在廣東汕頭隆重開幕，來自全球鋰電新能源產業鏈的礦產資源、正負極材料、隔膜、電解液、設備、檢測、電芯制造及組裝（PACK）、電池管理系統（BMS）、新能源汽車、充電樁、儲能等700多位重量級貴賓、行業企業家出席。
中國科學院山西煤化所博士謝莉婧
23日下午，中國科學院山西煤化所博士謝莉婧在論壇上做了主題演講，分享了《石墨烯與多孔炭的批量制備與超級電容應用》，中國電池網摘選了其部分精彩觀點，以饗讀者：
謝莉婧介紹，石墨烯是當前社會各界關注的熱點，自從2004年發現以來，它已展現出許多優異的特性，比如高的電導率和熱導率以及較大的比表面積。石墨烯翻開了二維材料的新篇章，有望帶來能源存儲與轉化、電子、航空航天等領域的技術革命。
石墨烯材料如何制備？“以石墨為原料，通過氧化還原法，就可以實現石墨烯粉體的高效制備。這是一條經典的工藝路線，具有剝離效率高、材料比表面積大、過程易放大等優點。同時，由于需要經過氧化過程，石墨烯表面必然會引入大量含氧官能團，這些官能團在移除后，還會產生晶格缺陷，這都為石墨烯帶來了豐富的表面化學。”謝莉婧表示，除了官能團和晶格缺陷，石墨烯的片徑和層數等微觀結構，都會影響它的電子結構、導電導熱和潤濕等性能。從而決定它在儲能、功能材料和催化等領域的應用效果。因此，我們需要深入研究石墨烯的表面化學，并面向應用進行結構和功能調控。這是石墨烯領域的共性關鍵科學問題之一。
謝莉婧提醒，由于石墨烯粉體的密度極低，雖然納米尺度上性能非常優異，但在應用時卻容易團聚，性能難以發揮，加工也比較困難。為此，中國科學院山西煤化所提出兩個解決方案：第一，把石墨烯作為功能填料，通過納米分散和界面調控，與油墨和高分子基材高效復合，提升材料性能；另一方面，也可把石墨烯作為基本結構單元，組裝薄膜、泡沫等結構/功能一體化宏觀體材料，并保持其原有的納米效應?！?/span>在納米復合方面，我們突破了石墨烯在液相中的納米分散技術，將石墨烯分別引入導電油墨和高分子材料中，僅僅微量的石墨烯添加就可以大幅改善材料的力學、導電和導熱等性能。我們還進一步形成了柔性電子等器件的應用示范，這些工作已經成為石墨烯復合應用的典型案例。”謝莉婧透露。
據悉，中國科學院山西煤化所立足材料化學與化工學科基礎，依托煤化所在炭材料領域的深厚積淀，面向石墨烯的批量化制備與應用，開展了石墨烯表面化學與宏觀組裝等共性科學問題研究。探明了內在的反應機理，開發了先進技術方法，為實現石墨烯的“料要成材，材要成器，器要成用”奠定了基礎，促進了我國石墨烯的產業化進程。
謝莉婧介紹，目前，中國科學院山西煤化所正基于二維石墨烯平臺，研究并理解炭材料的表面化學與宏觀組裝等共性問題，并建立其與應用的構效關系，為石墨烯的批量化制備與應用奠定理論基礎。
未來，中國科學院山西煤化所將面向超級電容應用需求，開發石墨烯和電容炭規?；煽厣a技術，形成器件組裝與應用示范，實現關鍵電極材料自主化，從源頭促進性能提升和行業進步。
(以上觀點根據論壇現場速記整理，未經發言者本人審閱。)
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