博世是世界上汽车行业最大的独立零部件供应商之一。对于汽车领域的重大变革，它有自己的重点和布局。石墨烯会颠覆动力电池吗？动力电池材料的研发重点是什么？因此，笔者采访了博世中国动力电池材料研发部负责人张景军博士。
《上海经济评论》：动力电池有很多种，你喜欢哪一种？
张景军：博世看好新能源电池，但现在不生产电池了。我们的战略是进行研发，找到新一代材料，找到能够使能量密度翻倍的材料，这样我们就有希望走上前线。我们不生产磷酸铁锂电池或三元电池。尽管我们对三元电池持乐观态度，但它们并不是我们想要的电池。我们想制造高能新材料。目前，我们在寻找高能材料和硅材料方面取得了一些进展。石墨烯不是我们的重点。我们有更长期的计划，比如布局锂硫电池。博世希望在2020年拥有自己的产品。这是我国一个重要的全球项目，由德国、美国和中国共同完成。
《上海经济评论》：电池材料的研究热点是什么？
张景军：锂电池负极材料的研究重点是如何用硅代替石墨，从而获得高容量，理论上大约是当前电池容量的10倍，但目前只有2倍左右，而且大多与硅石墨混合。目前，磷酸亚铁锂包裹在石墨中。如何少包裹石墨可以提高容量密度，三元材料的配比也是一个热门话题。三元电池的方向是降低钴的含量，因为钴非常昂贵。现在已经取得了很大的进展。起初，锂、钴和镍的比例是1:1，然后是5:2:3，最好的是8:1:1。在阴极材料的研究中，石墨烯也被用作集电器的涂层，将其涂覆在铝箔上，以增加导电性，快速充电并具有高功率。对于一些人来说，有人提议取代铜和铝作为集电器，但这需要材料具有延展性，而石墨烯不具有这种性能，因此不可能取代这两种材料。
《上海经济评论》：石墨烯在电池中的应用能否在电池技术中发挥颠覆性作用？
张景军：用石墨烯涂覆纳米硅，或者用石墨烯涂层纳米硅。即使石墨烯技术成熟，也不会对现有的电池技术产生颠覆性的影响。与电子产品的快速升级不同，新材料的研究是缓慢的，并且有一定的时期。石墨烯将有一些应用，但它离颠覆还很远。因为有些缺陷是结构性的，我们目前只能加快充电速度。但现在动力电池最大的问题仍然是太重、太大、太贵。给石墨烯充电在这方面没有帮助，而且它本身也不能储存电力。石墨烯更多地用作电池中的导电添加剂，而且用量很小，可以提高充电率。将石墨烯包裹在阴极材料中是非常困难的，一旦处于高温下，阴极材料就会发生反应。这个想法在学术上是可行的，但在工业上并不乐观。目前石墨烯对电池的贡献不足，只能作为导电添加剂使用。原来的导电添加剂大约需要电池总重量的2%，但现在只需要0.5%的石墨，充电速度更快。目前，石墨烯的生产可以降低到非常低的价格，作为导电添加剂是可以接受的。
《上海经济评论》：目前石墨烯在电池中的可行应用是什么？
张景军：目前石墨烯在电池中的应用还只是作为一种添加剂。如果你想包装复合材料，实验室可以做到，但工业化并不容易。此外，石墨烯本身不容易制造，也不容易将其包裹在材料上。这个过程会损坏石墨烯，石墨烯是一种纳米材料。如何将其分散到材料中是困难的。石墨烯的表面积大，上面有活性基团，会与锂发生反应，而且反应基本上是不可逆的，会消耗一定量的锂。因此，电池制成后，会产生大量的电力……
可以充电，但不能放电。第一次充电可能没问题，但第二次充电后就不能正常工作了。
《上海经济评论》：博世在电池材料方面的重点是什么？
张景军：在锂电池中卖得很好的电池都是由三元材料制成的。比亚迪生产和使用它们供自己使用。它的汽车卖得很好，所以它们的电池不是问题，但磷酸亚铁锂没有太大的改进空间。有很多关于硅材料的文章。硅是电池材料的一个热点。硅和石墨烯集成在一起，一些人已经达到了中试的程度。我们也有一些样品。这是对硅和石墨烯财产的巧妙利用。硅的电导率较低，石墨烯的电导率较高，但石墨烯不储存锂电子，而硅可以储存锂离子。因此，涂有石墨烯的纳米硅或镀在石墨烯片上的纳米硅可以相互补充，以获得更好的性能。然而，目前这种负极材料仍有许多问题需要解决，充电后体积会膨胀，存在安全隐患。硅和石墨烯的混合技术应该是一个缓慢的过程，不可能一下子提高很多。博世是世界上汽车行业最大的独立零部件供应商之一。对于汽车领域的重大变革，它有自己的重点和布局。石墨烯会颠覆动力电池吗？动力电池材料的研发重点是什么？因此，笔者采访了博世中国动力电池材料研发部负责人张景军博士。
《上海经济评论》：动力电池有很多种，你喜欢哪一种？
张景军：博世看好新能源电池，但现在不生产电池了。我们的战略是进行研发，找到新一代材料，找到能够使能量密度翻倍的材料，这样我们就有希望走上前线。我们不生产磷酸铁锂电池或三元电池。尽管我们对三元电池持乐观态度，但它们并不是我们想要的电池。我们想制造高能新材料。目前，我们在寻找高能材料和硅材料方面取得了一些进展。石墨烯不是我们的重点。我们有更长期的计划，比如布局锂硫电池。博世希望在2020年拥有自己的产品。这是我国一个重要的全球项目，由德国、美国和中国共同完成。
《上海经济评论》：电池材料的研究热点是什么？
张景军：锂电池负极材料的研究重点是如何用硅代替石墨，从而获得高容量，理论上大约是当前电池容量的10倍，但目前只有2倍左右，而且大多与硅石墨混合。目前，磷酸亚铁锂包裹在石墨中。如何少包裹石墨可以提高容量密度，三元材料的配比也是一个热门话题。三元电池的方向是降低钴的含量，因为钴非常昂贵。现在已经取得了很大的进展。起初，锂、钴和镍的比例是1:1，然后是5:2:3，最好的是8:1:1。在阴极材料的研究中，石墨烯也被用作集电器的涂层，将其涂覆在铝箔上，以增加导电性，快速充电并具有高功率。对于一些人来说，有人提议取代铜和铝作为集电器，但这需要材料具有延展性，而石墨烯不具有这种性能，因此不可能取代这两种材料。
《上海经济评论》：石墨烯在电池中的应用能否在电池技术中发挥颠覆性作用？
张景军：用石墨烯涂覆纳米硅，或者用石墨烯涂层纳米硅。即使石墨烯技术成熟，也不会对现有的电池技术产生颠覆性的影响。与电子产品的快速升级不同，新材料的研究是缓慢的，并且有一定的时期。石墨烯将有一些应用，但它离颠覆还很远。因为有些缺陷是结构性的，我们目前只能加快充电速度。但现在动力电池最大的问题仍然是太重、太大、太贵。给石墨烯充电在这方面没有帮助，而且它本身也不能储存电力。石墨烯更多地用作电池中的导电添加剂，而且用量很小，可以……
提高收费率。将石墨烯包裹在阴极材料中是非常困难的，一旦处于高温下，阴极材料就会发生反应。这个想法在学术上是可行的，但在工业上并不乐观。目前石墨烯对电池的贡献不足，只能作为导电添加剂使用。原来的导电添加剂大约需要电池总重量的2%，但现在只需要0.5%的石墨，充电速度更快。目前，石墨烯的生产可以降低到非常低的价格，作为导电添加剂是可以接受的。
《上海经济评论》：目前石墨烯在电池中的可行应用是什么？
张景军：目前石墨烯在电池中的应用还只是作为一种添加剂。如果你想包装复合材料，实验室可以做到，但工业化并不容易。此外，石墨烯本身不容易制造，也不容易将其包裹在材料上。这个过程会损坏石墨烯，石墨烯是一种纳米材料。如何将其分散到材料中是困难的。石墨烯的表面积大，上面有活性基团，会与锂发生反应，而且反应基本上是不可逆的，会消耗一定量的锂。因此，电池制作完成后，可以充很多电，但不能放电。第一次充电可能没问题，但第二次充电后就不能正常工作了。
《上海经济评论》：博世在电池材料方面的重点是什么？
张景军：在锂电池中卖得很好的电池都是由三元材料制成的。比亚迪生产和使用它们供自己使用。它的汽车卖得很好，所以它们的电池不是问题，但磷酸亚铁锂没有太大的改进空间。有很多关于硅材料的文章。硅是电池材料的一个热点。硅和石墨烯集成在一起，一些人已经达到了中试的程度。我们也有一些样品。这是对硅和石墨烯财产的巧妙利用。硅的电导率较低，石墨烯的电导率较高，但石墨烯不储存锂电子，而硅可以储存锂离子。因此，涂有石墨烯的纳米硅或镀在石墨烯片上的纳米硅可以相互补充，以获得更好的性能。然而，目前这种负极材料仍有许多问题需要解决，充电后体积会膨胀，存在安全隐患。硅和石墨烯的混合技术应该是一个缓慢的过程，不可能一下子提高很多。
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