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从制作铅笔芯的主要材料石墨中,能剥离出只有一层原子厚度的石墨烯。这是被誉为“黑金”的新材料,最薄却最坚硬,可制作复合材料和涂层,主要应用在汽车、建筑、电池、航空等领域。近日,由中国科学技术协会科学技术传播中心和北京市科学技术协会共同主办的“产业前沿技术大讲堂”开讲,凝聚态物理学家、中科院院士高鸿钧表示:尽管我国生产石墨烯的原料,即石墨的储量占全球的41.98%,但我国的石墨烯批量化生产和应用尚未实现,还存在技术转化能力弱、工装控制精度低、质量性能波动大等问题。
2015中国国际石墨烯创新大会上展示的石墨烯分子结构。解豪摄/光明图片
1.吸引全球近300家知名公司研究
从石墨中剥离出来的石墨烯,是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈˙盖姆和康斯坦丁˙诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯被誉为“新材料之王”,是新材料领域的“黑金”,具有极端的物理性能,是目前世界上最薄却也是最坚硬的纳米材料。
据不完全统计,全球有近300家知名公司涉足石墨烯研究,如IBM、英特尔、陶氏化学、通用、杜邦等,大量的核心专利被国外高校和企业掌握着。其中,韩国三星、美国IBM、日本东芝、韩国科学技术研究所、韩国成均馆大学等企业和高校具有较高的影响力。
综合国内外各机构的分析结果来看,未来5年—10年将是全球石墨烯产业的高速发展期,各行业对石墨烯的需求将不断增加。石墨烯未来主要的应用领域为复合材料和涂层,集中在汽车、塑料、涂层、建筑、金属、电池、航空以及能源和储能等领域。
据高鸿钧介绍,国内在这一领域的研究多集中在高校和中国科学院,有80多所大学和研究机构涉足石墨烯,但国内企业在专利数量方面远远落后于三星、IBM等国外企业,石墨烯研发过程中企业的主体作用亟待进一步加强。另外,国内研究多集中于bottom-up方法制备、锂离子电池中的应用、石墨烯复合材料方面,但在半导体器件方面实力较弱,产业布局也需要进一步优化。
浙江大学用石墨烯制造出“碳海绵”,可放在樱花上,是世界上最轻的固体。龙巍摄/光明图片
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石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的二维纳米碳材料。石墨烯作为一种新型的二维碳纳米材料,具有超薄、超轻、超高机械强度、超强导电性等优异性能,可广泛应用于电子信息、新材料、新能源、生物医药、航空航天及环境保护等诸多领域,是推动高技术发展的重要材料之一。美国、欧
石墨烯自问世以来,其关注度就不断提高,加之其用途广泛,在能源装备、交通运输、航空航天、电子信息等传统和新兴产业领域均呈现出良好的应用前景,正引领着新材料领域的颠覆性革命。在国家政策的引导下、地方政府及企业的大力推动下,我国石墨烯产业发展迅猛,但整体仍处于概念导入期、产业化发展初期
石墨烯作为一种在物理化学性质上全方位表现突出的“学霸型”新材料,从被制备到投入应用以来一直广受关注。受新能源汽车市场快速扩张的影响,锂离子电池的需求量猛涨,带动原材料石墨烯的技术研发和应用发展。当前全球石墨烯由于研发成本高,仍未形成产业化,相关企业盈利问题仍待解决。CVD气相沉积法
前言:储能体系性能的一大核心问题在于发现性能优异的储能材料或者修饰材料以保证材料性能的最大发挥。石墨烯材料的问世为将储能材料性能尽量发挥出来提供一种解决方式。“石墨烯的‘杀手锏’级应用仍在探索之中,尚未找到独到、不可或缺的应用。正因如此,发展石墨烯产业绝非一朝一夕,需要提前布局,
“石墨烯的‘杀手锏’级应用仍在探索之中,尚未找到独到、不可或缺的应用。正因如此,发展石墨烯产业绝非一朝一夕,需要提前布局,争夺核心竞争力。”中国科学院院士、北京石墨烯研究院院长刘忠范在10月25日召开的“北京石墨烯论坛2018暨北京石墨烯研究院揭牌仪式”上强调。作为具有战略意义的前沿性材
前言:石墨烯具有2630m^2/g的超大比表面积,能够作为强力吸附剂与过滤材料,应用于环保、海水淡化等领域,还能充当储能材料负载。《中国制造2025》明确了石墨烯发展目标,2020年规模制备及电化学储能、印刷电子、航空航天用轻质高强复合材料、海洋工程防腐等应用领域的技术水平达国际领先,大幅提升相
石墨烯的理论研究始于1947年,迄今已有70年的历史。但真正能够独立存在的二维石墨烯晶体则是出现在2004年:英国曼彻斯特大学天文物理学教授AndreK.Geim领导的研究小组利用微机械剥离方法首次获得了石墨烯。由于具有优异的力学、热学、电学和磁学性能,有望在高性能纳电子器件、复合材料、场发射材料、
领先的新技术行业研究公司壹行研(InnovaResearch)在总结2017年初出版的《2017年全球石墨烯七大趋势》的基础上,最新公布了2018全球石墨烯九大趋势。这九大趋势分别对未来石墨烯制备、行业政策与相关投资、价格走势、以及石墨烯在先进电子、储能、复合材料等各大主要应用领域的发展趋势做了展望。趋势一
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。我国石墨烯产业起步较早,产业链初步形成,整体呈现出蓬勃发展的势头。下游生产企业已经有能力参与到全球石墨烯市场的竞争,并在石墨烯的研究和生产等方
5月19日,2018石墨烯前沿技术高峰论坛在常州举办。会上,中国经济信息社发布《2017mdash;2018中国石墨烯发展年度报告》(下称《年报》),系统分析全球及我国石墨烯产业发展新态势,为业界、学界和政府提供重要决策参考。《年报》分析认为,随着低成本、高性能、规模化应用技术的突破,石墨烯将掀起一场
一次美国走访学习的经历,让工信部赛迪研究院原材料所所长肖劲松陷入沉思:中美在石墨烯发展方面有很大差异,跟国内的狂热相比,美国很多理性的认知对我们来说甚至是具有颠覆性的。作为一种前沿材料,石墨烯近年来在我国发展迅速,企业数量不断增加。与此同时,各地也积极出台相关政策推动石墨烯行业的
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