2010年10月6日，兩位在俄羅斯出生的科學(xué)家——現(xiàn)年51歲物理學(xué)家蓋姆（Andre Geim）以及36歲的諾伏西羅夫（Konstantin Novoselov），因?qū)κ╣raphene，又稱單層石墨）的杰出研究榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。兩位科學(xué)家首創(chuàng)“膠帶剝離法”，剝出世上第一片石墨烯，這種新導(dǎo)電材料預(yù)料將在量子物理學(xué)、電子學(xué)甚至消費(fèi)性電子裝置的研發(fā)等領(lǐng)域發(fā)揮重要影響力。

資料顯示，石墨烯是一種新型碳納米材料，由單層碳原子緊密堆積成二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)。石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)、結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，以及完美的量子隧道效應(yīng)、從不消失的電導(dǎo)率等一系列特殊性質(zhì)。因?yàn)檫@些性能，它在下一代晶體管、透明導(dǎo)電膜、儲(chǔ)能技術(shù)、化學(xué)傳感、功能復(fù)合材料等與人類生產(chǎn)生活息息相關(guān)的領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，被認(rèn)為是一種有可能改變世界的新材料。雖然人們對(duì)石墨烯基超級(jí)計(jì)算機(jī)的前景尤其樂觀，但從技術(shù)上來講，這種超級(jí)計(jì)算機(jī)在未來20年內(nèi)難以成為現(xiàn)實(shí)。

中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所的最新研究成果表明，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用有望在動(dòng)力鋰離子電池領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)。目前，磷酸鐵鋰正極材料是未來電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的關(guān)鍵材料，但其生產(chǎn)技術(shù)一直為美國與加拿大的專利所壟斷。中國科學(xué)院從2008年起開始石墨烯的研究，通過石墨烯與磷酸鐵鋰的融合，提升了動(dòng)力鋰電池的性能，以繞過美國與加拿大的的專利壁壘。

石墨烯在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域有如下兩個(gè)重要的應(yīng)用方向，并很有可能在短期內(nèi)取得重大突破。

一個(gè)方向是石墨烯復(fù)合電極材料。石墨烯憑借其優(yōu)異的導(dǎo)電性能可以提升電極材料的電導(dǎo)率，進(jìn)而改善其充放電性能；同時(shí)，石墨烯“柔韌”的二維層狀結(jié)構(gòu)又可有效抑制電極材料在充放電過程中因體積變化引起的材料粉化，并增強(qiáng)與集流體間的導(dǎo)電接觸。因此，石墨烯改性能夠改進(jìn)眾多鋰電池正負(fù)極材料的電化學(xué)性能，磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合正極材料就是一個(gè)很好的例子。

另一個(gè)頗具應(yīng)用前景的發(fā)展方向則是用石墨烯作為動(dòng)力鋰電池的導(dǎo)電添加劑。初步研究結(jié)果表明，加入石墨烯導(dǎo)電添加劑后，鋰電池的大電流充放電性能、循環(huán)穩(wěn)定性和安全性都因此得到了極大改善，其效果甚至超出了目前高性能動(dòng)力鋰電池用的碳納米管導(dǎo)電添加劑。

但是，石墨烯要想在上述方向獲得真正的應(yīng)用，亟須攻克其低成本規(guī)�；苽涞碾y關(guān)。現(xiàn)有的機(jī)械剝離、化學(xué)氣相沉積、外延生長以及溶液相氧化還原等諸多制備方法雖然各具特色，但均難以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量低成本的石墨烯規(guī)�；苽�。

不過，這個(gè)難題已經(jīng)被中科院寧波材料所的動(dòng)力鋰電池技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)所攻克。由于此前石墨烯的規(guī)�；苽浼夹g(shù)未突破，市場沒有批量石墨烯的供應(yīng)，目前中科院寧波材料所已經(jīng)突破了石墨烯低成本規(guī)�；苽浼夹g(shù)的瓶頸，并剛剛建成一條年產(chǎn)30噸的石墨烯中試生產(chǎn)示范線，這為石墨烯在動(dòng)力鋰電池中的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并有望使鋰電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車跑得更快、更遠(yuǎn)、更安全。