石墨烯導電油墨怎麼做到超越Vorbeck Vor-ink_導電 (#2) **完成中試

02-05

2015-5-1

本來要比較我們開發的石墨烯導電油墨與Vorbeck Vor-ink，才發現2014年6月該公司網站又發表一款肩帶式流動充電器。Vor-Power Flexible Battery Strap 容量達到 7200mAh，可手機充電 3 至 5 次，內置 LED 電量顯示燈，而且它內置 2 個儲物空間，可以放入智能手機及信用卡。它設有 3 個充電介面，包括：USB 5V 2.1A、USB 5V1A及microUSB 1A 充電介面，完全滿足不同型號的手機及平板計算機。我又好奇去查了有沒有地方在賣？已經快一年了，還是不算正式上市。

先不談我們的導電油墨在片電阻上超越 Vor-ink 一個等級，我開始好奇石墨烯如何用在流動充電器能夠到達 7200 mAh，這讓我馬上聯想到也是兩件歐洲宣稱石墨烯用在能源上的資料。一件是英國在 Indiegogo網站上集資的 Zap &GO 行動電源，雖然只有1,500 mAh 的容量，但因為採用石墨烯為製作原料，因此只要短短五分鐘就能把行動電源充飽，然後能再次使用啰。另一件是西班牙 Graphenano公司同西班牙科爾瓦多大學合作研究出首例石墨烯聚合材料電池，用這個電池作為動力源的電動汽車最多可以行駛 1000 公里，而且其充電的時間不到 8 分鐘。明明是還在實驗室試樣階段，竟然說得像是明天就可以上市了，我想全球會忽悠明智的消費者皆然，不過，我們還是回頭談一下石墨烯的導電機轉。這篇就來談 26 類應用技術第一類_導電油墨。導電油墨可以發展的二次加工商品包括﹕RFID、天線、血糖試紙等。

石墨烯會導電是由於獨特的p電子云傳導，使載流子在傳導時將不易受到散射，且具有質量趨近於0的特性，得以費米速度傳輸，達到極高載流子遷移率。所以即使石墨烯載流子濃度不高，但載流子遷移率達 10^6 m/s (光速1/300)，所以導電率甚至還高於金屬的銀及銅。

但石墨烯不具吸附在基材的能力，必須與高分子結合成復材才不會脫落。即使石墨烯電導率 10^6 S/cm，但高分子幾近絕緣，怎麼做到片電阻達 10^0 Ω／□？這就要從材料結構來看，石墨烯是片狀材料，xy軸導電性佳，但z軸就差很多。我們使用蠕蟲狀的CB以形成完整的導電通道，甚至兩個碳材間也會產生界面問題，就需要使用某些分散劑及界面劑來解決。這就是石墨烯無法商品化的第二個原因﹕石墨烯是助劑、不是主劑。要做好石墨烯應用技術，千萬不要單從石墨烯的角度去思考，要站在整個系統要石墨烯去扮演甚麼角色，再來決定怎麼用石墨烯。