国产91在线|亚洲/米奇精品一区二区三区在线观看/亚洲国产精品一区二区九九/五月婷婷基地

當前位置:化工機械設備網>新聞首頁>市場分析

石墨烯產業應用前景廣闊 加速前進

2014-09-29 09:34:11中國化工機械設備網閱讀量:2010 我要評論


  導讀:石墨烯從發現至今,產業化得到了快速的發展,產業化發展呈現加速的態勢。近年來每年都支持數百個與石墨烯相關的研究課題,相關項目累計已達1000多個。國家*、*在商討出臺新材料重大研究計劃時,也多次組織對石墨烯產業的調研。
  
  石墨烯--開發潛力的新材料
  
  石墨烯(Graphene)是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料。石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯此前一直被認為是假設性的結構,無法單獨穩定存在,直至2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫,用一種簡單的機械剝離法成功地分離出石墨烯,而證實它可以單獨存在,兩人也因“在二維石墨烯材料的開創性實驗”,共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。
  
  石墨烯是世界上已發現的薄、強度高的納米材料,也是導電性、導熱性出色的材料。在各國政府關注石墨烯產業發展之時,我國也先后推出了促進石墨烯產業化發展的相關規劃和政策。據悉,石墨烯在今年被*列為“863”計劃納米材料專項重點支持內容;而在“十三五”科技發展規劃中,石墨烯研發及產業化也有望獨占一席。國家自然科學基金委對石墨烯基礎研究也給予了高度重視。
  
  行業聯盟加速推進
  
  由于礦產資源賦存的不平衡性,任何國家都不可能完全立足國內以滿足經濟發展對礦產資源的需要,到境外參與資源配置是獲得短缺礦產的一個重要途經,重視自己短缺的關鍵性礦產并早作應對,適時彌補則是有遠見的策略。2010年,歐盟委員會在研究46種礦產的基礎上,將14種礦產確定為關鍵性礦產原材料,其中有9種主要產自中國(銻、螢石、鍺、石墨、稀土、鎢、鎵、銦、鎂);美國蘭德公司于2013年發布了《關鍵和戰略性礦產威脅美國制造業的報告》,同樣確定了14種需要的關鍵戰略性礦產原材料,定義為難以獲得的戰略性礦產,其中有11種主要來自中國(稀土、鎢、鍺、石墨、螢石、銻、銦、重晶石、釩、鎵、鎂)。
  
  行業聯盟的成立加速了石墨烯產業鏈、創新鏈、價值鏈的形成。去年7月13日,由清華大學、中科院金屬研究所、南京科孚納米技術有限公司、中科院寧波材料技術與工程研究所、北京現代華清材料科技發展中心等核心單位發起,聯合國內從事石墨烯研發、產業化的22家法人機構,在中國產學研合作促進會的支持下成立了中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟。短短1年多時間,聯盟在促進產業化發展方面成績斐然:先后在無錫、青島、深圳和寧波布局了4個石墨烯產業創新基地;推動成立江蘇省、山東省等省級石墨烯產業技術創新戰略聯盟;啟動中國(泰州)石墨烯研究及檢測公共服務平臺;成立中國石墨烯標準化委員會,并發布明確給出石墨烯關鍵名詞術語和定義的標準即中國石墨烯第1號標準《石墨烯材料的名詞術語與定義》。
  
  近年來,世界石墨烯技術發展呈現突飛猛進的持續升溫態勢,各國都在這新一輪的高技術競爭中爭分奪秒搶占先機。2013年,歐盟宣布將石墨烯列入未來新興旗艦技術項目。中國作為石墨資源大國和制造業大國,不但在石墨烯研究方面與同步,而且在石墨烯應用方面具有巨大的市場空間,由此成為石墨烯行業共同關注的焦點。
  
  加速方向:從應用領域突破瓶頸
  
  石墨烯產業化目前風風火火,但仍然煉不出橫亙其前的重要的一塊金子——應用研究的根本突破。
  
  石墨烯應用領域十分廣泛,未來將在散熱材料、鋰電材料、儲能材料等領域獲得應用。但專家指出,目前有價值的應用應該還是在半導體領域如晶體管、高頻元件、傳感器等。一旦晶圓級尺寸石墨烯單晶薄膜的規模化制備技術取得突破,石墨烯將有望取代硅成為新一代半導體器件的核心材料,將為電子信息技術帶來革命性的變化。但是這對*都是一個巨大的難題,可能需要十幾年甚至數十年的努力,而且這一領域本身的資金、技術門檻都很高。
  
  至于石墨烯早能實現產業化應用的領域,專家認為可能還是石墨烯粉體以添加劑的形式應用于鋰離子電池、涂料、油墨、塑料等領域。例如,將石墨烯應用于鋰離子電池可以解決傳統鋰電池能量密度和功率密度難以兼得的問題,因此石墨烯在鋰離子電池中應用是一個非常有前途的方向。石墨烯可以在多個方面應用于鋰電池中,比如石墨烯復合負極材料,如硅碳復合負極材料;也可以作為鋰電池正負極材料的導電添加劑,還可以涂覆于鋁箔集流體上,形成石墨烯功能涂層鋁箔石。
  
  然而,上述這些目前都處在“進行時”甚至“將來時”。近年來,石墨烯粉體在規模化制備技術上取得了巨大進步,目前成本已經從初的幾千元1克降到大批量生產時的每克幾元甚至低于1元。盡管尚未經過產品均一性、穩定性等的考驗,但為其在下游的應用提供了*可能。
  
  相比之下,石墨烯在下游的應用研究就顯得相對滯后。目前石墨烯產業大的瓶頸仍在于下游應用,還沒有一個領域可以實現石墨烯的規模化應用。因此,業內人士指出,盡快實現石墨烯在下游的某一兩個應用領域的突破是當前石墨烯產業化的關鍵。
版權與免責聲明:1.凡本網注明“來源:化工機械設備網”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-興旺寶合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:化工機械設備網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。 2.本網轉載并注明自其它來源(非化工機械設備網)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點或和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。 3.如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。
全部評論

昵稱 驗證碼

文明上網,理性發言。(您還可以輸入200個字符)

所有評論僅代表網友意見,與本站立場無關

相關新聞
推薦產品