当前，一种超薄、超轻、超高强度、超强导电性、室温导热和透光性优异的新型纳米材料迅速“走红”，它被称为“新材料之王”，并被预言将“彻底改变21世纪”，掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。目前，有关它的战争已经在实验室打响，引起了各类资本的围观、进入。它就是石墨烯。
有资料显示，我国已经走在了石墨烯产业化的前列，是石墨烯研究、应用和开发最为活跃的国家之一。目前，我国已经涌现出了一大批石墨烯相关的企业，产业方向集中在石墨烯制备及储能、触摸屏和涂层等应用领域。对此，业内普遍认为，能源技术是石墨烯主要的应用领域之一。那么，撇开对石墨烯概念、技术成熟度的争论和质疑，就这一材料本身来说，其在电力技术设备方面有哪些潜在的应用价值？本报记者就这一问题采访了掌握石墨烯（单层碳原子）宏量制备技术、实现了其准工业化生产，并靠石墨烯获得了盈利的北京碳世纪科技有限公司（简称“碳世纪”）。
石墨烯超级电容、石墨烯电池是典型应用
石墨烯超级电容、石墨烯电池已经是为人熟知的概念，其性能相较传统产品提升了10%~20%，是石墨烯目前在储能领域最典型的应用。“准确地认知这些应用，首先必须从技术层面理清其概念。”碳世纪产品总监徐亭解释说，例如石墨烯超级电容器确切地应该被称为“石墨烯改性超级电容器”。
电极材料是超级电容、电池的核心。以活性炭作电极材料的一类超级电容来说，当活性炭经石墨烯改性之后，其储存电荷的能力将提升10%~20%，以性能提升之后的活性炭加工而成的产品，就是所谓的石墨烯超级电容器。徐亭介绍，在这一产品中，石墨烯只是作为一种添加的辅助材料，改变了电极材料活性炭的储电性能。因此准确地说，它应该叫做石墨烯改性超级电容器。同理，由经过石墨烯改性、提升性能后的电极材料制作的电池，也应该叫做石墨烯改性电池。不过，石墨烯在两种产品中的作用不尽相同。“对于电容产品，石墨烯主要是提升了其容量，但对于电池来说，石墨烯不仅提升了其容量，更重要的是将其循环寿命也提升4~5倍。”徐亭进一步介绍说，可以简单地理解为，理论上电极材料掺入的石墨烯材料越多，其性能提升得也就越多。“虽然不符合科学语言表述，但可以这么理解。”不过，他指出超级电容、电池的制作工艺非常复杂，实际需要解决的问题有好多，好材料不一定能做出好产品。
“材料和工艺永远是共存的。石墨烯材料与电极材料掺和的比例不同、加工工艺不同，其产品的效能就会不同。”徐亭说，石墨烯在改善电池性能方面的潜力是无极限的，但具体提升多少与其制作工艺紧密相关。他表示，国内能够生产超级电容、电池的厂家非常多，但要想把石墨烯加到电极材料里，对他们来说是件难事。“原本的来料加工的生产工艺，并不能满足石墨烯产品的生产需求。”徐亭认为，自主创新、研发石墨烯应用工艺，是我国电池、电容行业实现产业升级亟待攻克的难题。