Af hverju varð grafen að svindli í Kína?

Hins vegar, þó að umsóknarhorfur grafen séu að verða meira og vænlegri, er önnur allt önnur fullyrðing einnig afdráttarlaus: Grafen er svindl í Kína.

Í mars 2015 tilkynnti Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology í kínversku vísindaakademíunni kynningu á grafen farsíma sem heitir"GALAX SETTLERα". Samkvæmt auglýsingunni á þeim tíma var ljósgeislun hans allt að 97%, hleðsluhraði farsímans jókst um 40% og endingartími rafhlöðunnar Með því að lengja um 50% eykst orkuþéttleiki rafhlöðunnar einnig um 10 %. Vegna þess að hann er bundinn við grafen, þó að þessi sími jafngildi aðeins þúsund Yuan uppsetningu, getur verðið verið allt að 2.499 Yuan.

Átta mánuðum síðar, þrátt fyrir að tilkynnt hafi verið um fyrstu lotuna af 30.000 einingum af þessum grafen síma, hefur hann ekki verið seldur á markaðnum.

En fólk getur keypt ýmsar aðrar grafenvörur. Til dæmis hefur Shengquan Group, skráð fyrirtæki á Nýja OTC-markaðnum, sett á markað grafensokka og nærföt. Samkvæmt auglýsingu fyrirtækisins bættu þeir við lífmassa grafeni"innri hlýnun" trefjar til vörunnar, sem er glænýtt, fjölvirkt samsett trefjar sem&hefur getu til að virkja ónæmisfrumur, vernda gegn útfjólubláum geislum, bæta örhringrásina, bakteríudrepandi og bakteríudrepandi, hita- og sólaukandi eiginleika, og það getur líka dregið úr lykt."

Samkvæmt auglýsingu fyrirtækisins kolsýrðu þeir plöntustöngla til að vinna grafen, með því að nota ofurleiðni grafens sem hráefni til framleiðslu á fötum. Þeir ætla einnig að setja á markað snjalla brjóstahaldara sem mælir fíngerðar breytingar á brjósthita kvenna með innbyggðum skynjara til að koma í veg fyrir æxli og brjóstakrabbamein. Þeir ætla líka að nota þá á hermannabúninga. Sem stendur eru þessar svokölluðu grafenvörur dýrar, verð á sokkum. Fyrir meira en 50 Yuan er verð á nærfatnaði nálægt 300 Yuan, verð á grafenbelti er nálægt 600 Yuan og hitamyndandi fatnaðurinn er seldur fyrir meira en 1700 Yuan.

& quot;Á undanförnum árum, þegar nanóefni voru ýkt upp, var mikið efla um hugmyndina um'nano+' í Kína. Að þessu sinni er hugmyndin um'grafen' er það sama. Margar grafenvörur eru svindl." Þjóðlegur 863 verkefnisstjóri, efnisfræðingur, Said Qi Lu, prófessor við efnafræði- og sameindaverkfræðideild Peking háskólans. Vegna framlags síns til nýrra efna og orku er Qilu einnig þekktur sem aðalstofnandi's litíum kóbaltoxíðs og litíummanganat rafhlöðu bakskautsefna.

Samkvæmt skilningi blaðamanns' er grafen sem stendur skipt í tvær tegundir: einatóma þunnfilmu grafen og grafenduft. Undirbúningur þess fyrrnefnda notar aðallega kolefnisinnihaldandi lofttegundir eins og metan og asetýlen sem hráefni og er myndað með efnagufu, sem hefur ekkert með grafít eða hálmi að gera.

Grafenduft er fengið úr náttúrulegu grafíti, oxað með óblandaðri sýru og sterku oxunarefni, og síðan minnkað með þensluhitameðferð. Hvað varðar grafen sem unnið er úr hálmi, þá er sagt að 15 kornakúlur geti unnið eina ketti af grafeni. Margt fólk í greininni virðist fáheyrt.

Burtséð frá augljósum svindli grafen nærbuxum,"grafen rafhlöður" og"grafen litíum rafhlöður" sem margar rannsóknarstofnanir og fyrirtæki hafa mikinn áhuga á að þróa eru einnig sökuð um lygar.

Sem stendur er iðkun grafennotkunar á rafhlöðusviðinu almennt að bæta grafenefnum við jákvæðu og neikvæðu rafskautin á litíum rafhlöðum."Þessi nálgun er augljóslega villandi." Nýlega, Tsinghua Energy Internet rannsakandi Liu Guanwei efast um"grafen rafhlöðu" grein á netinu.

Í þessari grein sem heitir"The Legendary"Graphene Battery" tækni, er það mikil lygi?"Í greininni gaf Liu Guanwei skýra sýn frá upphafi:

Tæknin á"grafen rafhlöðu" er nærri því engin. Grafen getur aðeins aukið hleðslu og losunarhraða í orði, en það hjálpar ekki til við að auka getu (orku). Fólk sem á eftir að verða fyrir vonbrigðum), merking brellunnar er miklu meiri en hagnýtt gildi.

Samkvæmt Liu Guanwei ættu litíumjónarafhlöður sem notaðar eru í almennum snjallsímum samkvæmt klassískri rafefnafræðilegri nafnafræði að heita"litíum kóbaltoxíð-grafít rafhlöður." Það er kallað"litíumjónarafhlaða" vegna þess að litíumjón gegnir stóru hlutverki í henni."Strangt til tekið gegnir grafen aðeins aukahlutverki í rafhlöðunni, þannig að rafhlaða sem notar grafen er ekki beint hægt að kalla'grafen rafhlöðu'."

Að mati Liu Guanwei' er aðeins grafen notað sem"leiðandi aukefni" í litíum rafhlöðum sem eru í rauninni komin á markaðinn núna. En jafnvel notkun"aukefna" hefur verið yfirheyrður.

Grafen er hægt að nota sem leiðandi efni til að stuðla að hraðri hleðslu og afhleðslu litíum rafhlöður. Fræðilega séð getur það bætt afköst gengisins. Hins vegar, ef dreifingarferlið er ekki á sínum stað og blöndunin er ójöfn, er allt himinkastali. Að auki eru mörg hágæða og ódýr efni. Nota verður dýra grafenið."

Blaðamaðurinn tók eftir því að skoðanir Liu Guanwei' voru viðurkenndar af mörgum háttsettum sérfræðingum í greininni, þar á meðal Zhang Yuanbo, Qilu, prófessor Lu Hongbin við fjölliðavísindadeild Fudan háskólans og prófessor Yuan Guohui við deildina. í hagnýtri efnafræði við efnaverkfræðideild Harbin Institute of Technology.

& quot;Hver getur komið með gögnin hingað til? Hefur einhver búið til svona batterí?" Qilu telur einnig að"jákvæðu og neikvæðu rafskautin í litíum rafhlöðum séu bæði lagskipt mannvirki, þannig að við ákveðnar ytri aðstæður myndar það flutning frá jákvæðu rafskautinu til neikvæða rafskautsins. Grafen er einlaga kolefnisatóm hringbygging, sem ræðst af eigin efnafræðilegum og eðlisfræðilegum eiginleikum þess og mun ekki mynda sérstakt neikvætt rafskautsefni fyrir litíum rafhlöður."

Eru margir að sóa lífi sínu í þetta?

Varðandi efasemdir iðnaðarsérfræðinga, sem framkvæmdastjóri"China Graphene Industry Technology Innovation Strategic Alliance", sagði Li Yichun:"Þó að iðnaðurinn sé umdeildur, vísindalegur og tæknilegur nýsköpun, allt getur gerst. Sumir sérfræðingar telja að það sé ómögulegt. Það' er allt náð og sumir sérfræðingar eru of handahófskenndir, en við verðum að hafa opinn huga."

Hingað til er ómögulegt að vita hið sanna andlit Qingdao nýþróaðrar"heimsins leiðandi grafen litíum rafhlöðu". Svar Huawei er" það eru rannsóknir á grafeni, en það verður ekki markaðssett svo fljótt." Sem Shanghai Institute of Keramik, kínverska vísindaakademían leiðtogi"Graphene Super Electric Vehicle Battery" teymi, Huang Fuqiang'vörnin er sú að"allir munu draga mismunandi ályktanir frá mismunandi sjónarhornum, en kjarninn er sá sami."

Meira að segja Andre Gaim, sem hlaut Nóbelsverðlaunin árið 2010 fyrir uppgötvun sína á grafeni, getur'ekki skilið núverandi æðislegt grafen í Kína. Í lok október 2015, þegar Gaim sótti grafenvörusýningu sem haldin var í Qingdao, virti hann ekki andlit gestgjafans og gerði það ljóst að „margar notkunarvörur, þar á meðal grafen rafhlöður, gætu verið grunaðar um efla um þessar mundir.

Daginn sem Gaim mætti á fundinn var"2015 Global Graphene Industry Research Report" fyrst gefin út af China Graphene Industry Technology Innovation Strategic Alliance var einnig gefið út, sem sýndi að Kína var ekki aðeins í fyrsta sæti í heiminum í fjölda blaða sem birt voru um grafen í lok árs 2012, og fjöldi einkaleyfa hefur aukist hratt í undanfarin þrjú ár.

Gaim benti hins vegar einnig á í samtali við kínverska fjölmiðla að helmingi rannsókna á mörgum birtum grafenpappírum verði hent. Á hinn bóginn eru mörg einkaleyfi, sérstaklega þau sem eru framleidd af háskólum, 90% þeirra hafa ekkert gildi, 99% einkaleyfa verða á endanum ógild og viðhald þessara einkaleyfa mun líka kosta mikla peninga og margir eru að sóa þeim. lifir fyrir þetta.

& quot;Þrátt fyrir að Kína sé í fyrsta sæti í heiminum hvað varðar fjölda útgefinna grafenritgerða, vita margar vísindarannsóknarstofnanir ekki hvað iðnaðurinn vill og vandamálið við sambandsrof milli vísindarannsókna og notkunar er áberandi." Kang Feiyu, deildarforseti Tsinghua háskólans í Shenzhen Graduate School og sérfræðingur í kolefnisefnum.

Þessar efasemdir stöðva ekki hraða kínverskra grafeniðkenda. Þann 16. janúar hélt Changzhou West Taihu vísinda- og tækniiðnaðargarðurinn undirskriftarathöfn fyrir grafenverkefni og 21 grafenverkefni settust sameiginlega að í Changzhou. Liu Zhifeng, ritari flokksvinnunefndar Changzhou West Taihu vísinda- og tækniiðnaðargarðsins, sagði að grafeniðnaðurinn í Changzhou' væri að færast í átt að því markmiði að&skapa tugmilljarða sérgreinaiðnað. ."

Það eru margir grafen iðnaðargarðar eins og Changzhou í Kína. Samkvæmt skilningi blaðamanns' hafa stórfelldir grafeniðnaðargarðar verið stofnaðir í Chongqing, Wuxi, Qingdao, Tangshan og fleiri stöðum. Og búist er við að fleiri grafeniðnaðargarðar muni blómstra árið 2016.

Í Changzhou sagði innherji 2D Carbon Technology Co., Ltd. við fréttamenn að þeir hafi verið stofnaðir í Changzhou árið 2011 og hafa stækkað í um 200 manns. Árið 2012 framleiddu þeir fyrsta rafrýma grafen snertiskjá heimsins'. Undanfarin tvö ár hafa þeir einnig notað mikla hitageislunarvirkni grafenfilma til að þróa hitahæfan fatnað. Rannsóknar- og þróunarleiðbeiningar þeirra innihalda einnig grafen samsett efni, sólarsellur og klæðanlega skynjara. Hins vegar viðurkenndi hann að þessar vörur hafi í raun lítið með grafen að gera.

Það er fjármagnsmarkaðurinn sem smakkar sætleikann fyrr en iðnaðargarðar, vísindarannsóknarstofnanir, háskólar og fyrirtæki. Viðeigandi gögn sýna að alls eru 60 skráð fyrirtæki í Shanghai og Shenzhen með grafenviðskipti sín. Um miðjan ágúst 2015 tilkynnti Del Home Furnishings, staðsett í Jiangsu, fjárfestingu sína í grafen ofur litíum rafhlöðum og öðrum verkefnum. Eftir að hafa samið áætlun um"auka árstekjur um 2,8 milljarða júana og árlegan hagnað um 450 milljónir júana", náði þetta fyrirtæki upp á" Gengi hlutabréfa í fyrirtæki með hugtakið"grafen rafhlaða" virðist hafa verið á flugskeyti, með aukningu um 158,4% á meira en tveimur mánuðum.

Leiðin að iðnvæðingu er löng

& quot;Í innlendri notkun á grafeni eru í raun ekki mörg fyrirtæki sem gera í raun grafen. Mörg þeirra eru fyrirtæki sem áður gerðu kolefnisefni eins og grafít, eða jafnvel algjörlega óskyld fyrirtæki sem nota grafenborðann, eða spá í hlutabréf eða berjast fyrir því. Landssjóðir, það eru nánast engin fyrirtæki sem raunverulega framleiða grafen og geta raunverulega þénað peninga." sagði Zhu Hongwei, prófessor við Micro-Nano Mechanics Center of School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University.

Að mati Liu Guanwei' eru ekki aðeins mörg innlend grafen svindl, heldur einnig mikið efla um erlend verkefni. Í grein sinni þar sem hann spurði grafen rafhlöður, sagði Liu Guanwei að"spænska Graphenano fyrirtækið með grafen rafhlöður" gat ekki fundið neinar gildar upplýsingar hvort það væru þýsku bílafyrirtækin þrjú sem sögðust eiga samstarf eða á heimasíðu Einkaleyfastofunnar.

Svo, hvers vegna er mjög eftirsóttur"konungur nýrra efna" í svona óþægilegum deilum?

Samkvæmt skilningi blaðamanns' eru þrjár ástæður fyrir hendi: Annars vegar, hvort sem það er innlend eða erlend, er engin tæknilega fundin iðnaðargerviaðferð til að fá stórt flatarmál einskristal grafen. Aftur á móti hefur niðurstreymisiðnaðarkeðjan af grafeni ekki enn myndast á markaðnum. Stærsta eftirspurnin eftir grafeni er aðeins helstu vísindarannsóknastofnanir og rannsóknarstofur og ekkert mikið magn af grafeni hefur verið sett í iðnaðarrekstur.

Strax árið 2010 framleiddu vísindamenn frá Sungkyunkwan háskólanum í Suður-Kóreu og Samsung Corporation gagnsæjan og sveigjanlegan skjá sem samanstendur af marglaga grafeni og undirlagi úr pólýesterplötu. Á þeim tíma lagði Hong Bingxi, prófessor við Sungkyunkwan háskólann og samsvarandi höfundur greinarinnar, til að hægt væri að nota aðferð þeirra til að framleiða sólarsellur sem byggjast á grafeni, snertiskynjara og flatskjái. En hann viðurkenndi líka á þeim tíma að það væri of snemmt fyrir stórframleiðslu og markaðssetningu - fimm árum síðar var aðferð Hong Bingxi' enn áfram á rannsóknarstofum Samsung og Sungkyunkwan háskólans í Suður-Kóreu.

Síðasti þátturinn er kostnaður við undirbúning grafen. Vegna vanhæfni til fjöldaframleiðslu hefur kostnaður við undirbúning grafen haldist mikill og mikill kostnaður hefur einnig hindrað hraða iðnvæðingar á eftirmarkaði. Áður fyrr var verð á grafeni allt að 5.000 júan/gram, sem var margfalt dýrara en gull."Flöskan af einhverju sem kemur ekki á óvart er dýrari en gull. Nokkur grömm af grafendufti eru hundruð þúsunda júana virði. Þegar við fljúgum með flugvélinni erum við flutt af nokkrum mönnum af ótta við að öryggiseftirlitið verði gert upptækt." Sprotafyrirtækin sem rannsökuð voru notuð til að lýsa þessu með þessum hætti.

Í Kanada stofnuðu Grafoid og National University of Singapore stærstu grafenrannsóknarmiðstöð heims (NUS) og hófu nýjan framleiðslustöð í Ontario árið 2014. Þessi 20.000 fermetra grunnur framleiðir aðallega grafenduft. Á þeim tíma sagði sá sem stjórnaði fyrirtækinu að þeir gætu fjöldaframleitt hágæða grafen á lágu verði. Hins vegar, meira en ári síðar, hafa engar nýjar fréttir borist frá þessum bækistöðvum.

Þess vegna eru það aðallega tæknileg atriði sem raunverulega hindra stórfellda notkun á grafeni. Þar á meðal er þróun samkvæmra og endurgeranlegra gerviaðferða fyrir ódýrt, stórfellt og hágæða grafen mesti erfiðleikinn.

Athyglisvert sem fólk kannast við er að Andre Gaim notaði límband til að fá grafen. En það sem fólk' veit ekki er að grafenið sem fæst með þessari aðferð hefur litla stærð, yfirleitt á milli 10 míkron og 100 míkron, og hefur þá ókosti lágt uppskeru og hár kostnaður og getur ekki uppfyllt kröfur skv. iðnvæðingu og stórframleiðslu.

Síðar er grafítoxíðminnkunaraðferðin ein algengasta aðferðin til að útbúa grafen. Hins vegar fæst þessi aðferð aðallega til grafendufts, sem hefur marga galla og lélega rafmagns- og vélrænni eiginleika. Þörf er á óblandaðri brennisteinssýru til að oxa grafít, sem er erfitt vandamál í vökvameðferð iðnaðarúrgangs.

Síðan þá héldu menn að það þyrfti ekki að nota grafít til að búa til grafen, heldur þyrfti aðeins að reyna að láta kolefnisatóm mynda þunna filmu. Chemical vapor deposition (CVD) varð til. Þessi aðferð setur lofttegundir eins og etýlen eða asetýlen inn í hvarfhólf til að brjóta niður þessar lofttegundir við háan hita. Eftir kælingu eru kolefnisatóm sett á yfirborð undirlagsins til að mynda grafen. . Þrátt fyrir að CVD geti uppfyllt kröfur um stóra og hágæða grafenframleiðslu í stórum stíl er vandamálið að vegna mikils kostnaðar og flókins ferlis er beiting þessarar aðferðar við grafenframleiðslu takmarkað.

Vegna mikils munar á undirbúningsaðferðum er verð á grafendufti og CVD filmu einnig þúsund sinnum mismunandi. Til dæmis kostar 1 gramm af grafendufti aðeins minna en 10 júan, en 1 fermetra af grafenfilmu kostar tugi til hundruða júana og þyngd þess er í raun innan við 1 mg.

Það er önnur aðalaðferð og leysirhreinsunaraðferð. Þar sem allt vökvafasa flögnunarferlið kynnir enga galla á yfirborði grafens, veitir það víðtæka notkunarmöguleika fyrir notkun þess á sviði öreindatækni, fjölvirkra samsettra efna osfrv. Ókosturinn er einnig sá að afraksturinn er mjög lágur.

Þess vegna, frá sjónarhóli notkunar, er grafen nú á sögustigi hér heima og erlendis."Auk þess hafa núverandi iðnaðarstaðlar fyrir stærð, einsleitni og áreiðanleika grafens í rafeindatækni ekki enn verið ákvarðaðir, þannig að raunveruleg notkun grafens í rafeindatækni hefur ekki enn verið sýnd." Zhu Hongwei telur að grafít Sem stendur getur ene framleitt tæki í litlum mæli á rannsóknarstofunni, en ekki er hægt að tryggja fjöldaframleiðslu og samþættingu."Það er allavega engin von ennþá."

Meira að segja Gaim sjálfur hefur fyrirvara á núverandi markaðssetningu grafens. Gaim telur að grafen sé grunnur sem hafi drifið áfram þróun á fjölbreyttari tvívíðum efnum. En fyrir grafen, frá sjónarhóli eðlisfræði, hefur það náð flöskuhálsi og nema það verði meiri bylting í framtíðinni er erfitt að gera frekari úrbætur.

Minnisgripir um þróun grafen

2004: Andrei Geim og Konstantin Novoselov fengu grafen með einfaldri vélrænni röndunaraðferð á borði. Þau tvö hlutu Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði árið 2010.

Desember 2009: Fujitsu rannsóknarstofnun Japans' tilkynnti farsæla notkun sína á grafeni til að búa til smára.

Febrúar 2010: IBM þróaði Graphene FET (Field Effect Transistor).

Júní 2010: Samsung og prófessor Sumio Iijima við Sungkyunkwan háskólann í Suður-Kóreu notuðu grafen til að búa til sveigjanleg gagnsæ rafskaut.

Janúar 2012: Jiangnan Graphene Research Institute, 2D Carbon og önnur fyrirtæki tilkynntu að þau hafi í sameiningu þróað heims'fyrsta grafen rafrýmd snertiskjá fyrir farsíma.

Ágúst 2012: Nokia greindi frá því að R&D deildin væri að vinna að grafen-ljósnemum.

September 2012: Sony tilkynnti að það hafi þróað rúlla-í-rúllu ferli til að framleiða grafen.

Janúar 2013: Chongqing rannsóknir kínverska vísindaakademíunnar