2015石墨烯年度十大产业新闻

* 发表时间: 2019-04-27 10:08:33 * 浏览: 1138

石墨烯,实际就是从石墨中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。它是人们发现的第一种由单层原子构成的材料。碳原子之间相互连接成六角网格铅笔里用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起,而碳纳米管就是石墨烯卷成了筒状。2010年诺贝尔物理学奖获得者也就是石墨烯发现者安德烈•海姆这样描述石墨烯说:“石墨烯是可以被无限拉伸,弯曲到很大角度不断裂。不仅如此!1克重的石墨烯展开后面积为2630平方米!这么大的比表面积使其拥有超强的吸附性。”优点甚多“烯”望无限。

随着科研发展,石墨烯已经渐渐走出实验室,开始走入百姓生活。目前,除了已知石墨烯在国防工业领域有着广泛的应用前景外,石墨烯还可以在能源、通讯、医疗等领域有着巨大的潜力。可以这么说,“石墨烯”时代马上就要到来,而能否占领石墨烯的高地的关键因素则是“产研结合”。在不久前的2015中国国际石墨烯创新大会,20余种石墨烯产品全新推出。石墨烯理疗、保暖产品、LED用高导热石墨烯复合材料、石墨烯防弹材料等。石墨烯产业网关注石墨烯新材料制备及后端应用的研发和产业化进程,力争成为国内首家专业化石墨烯产业资讯发布和交流平台。

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石墨烯产业网下属石墨烯产经研究所近日发布了《2015年石墨烯十大产业新闻》,以下是全文内容。

一、剑桥大学-Novalia协作开发电子石墨烯油墨印刷技术

2015年1022日石墨烯在第一次实现了高速以及大规模的商业印刷,开辟广泛的实际应用,具有很好的市场前景,详见:新型制造的石墨烯油墨用于印刷电子产品

这项技术的最大特点是低成本+高速!低成本以及高速的石墨烯油墨印刷方法使用传统的卷到卷的印刷工艺,像印刷报纸一样。这项技术可以开辟广泛的实际应用,包括廉价的印刷电子,智能包装和一次性传感器。根据石墨烯优良的导电性,研发石墨烯油墨,通过CAD电路设计,将石墨烯油墨直接打印在基板上,经过试制,取得良好的效果。

二、松下宣布为特斯拉电动车Model 3提供新型锂离子电池

石墨烯是个好东西,它极佳的导电导热性给材料界带来了极大的震撼,但如今媒体和资本市场过度炒作这一噱头,导致石墨烯出现虚假繁荣,并不是好现象。目前,石墨烯在锂电池中最为可能的应用主要包括以下三方面:一是作为导电添加剂,技术上没有任何问题,主要是

考虑性价比;二是电极复合材料,当前已经有诸如高性能磷酸铁锂/石墨烯复合制剂材料和超级电容器用得活性炭/石墨烯复合电极材料,经过两三年的研发可以进一步开发高容量的纳米硅/石墨烯复合负极材料;三是最为集流体改性涂层,增强电池充放电性能,这一应用也是需要考虑性价比。

据日媒11月报道,松下正在为特斯拉在2017年发售的大众价格电动车Model3提供新型锂离子电池,容量较以往电池容量增加70%。作为特斯拉车载电池的主要供应商,松下正在着手为特斯拉定在2017年发售的大众价格电动车Model 3提供锂离子电池。根据每一支电池增加的容量计算,每一台电动车搭载的电池数在不久的将来只需要4000-5000个,这对于特斯拉提出的电池零件成本削减30%的目标具有重大的意义。特斯拉的新电池工厂“Gigafactory”预计在2016年开始运转,计划到2020年,一年可生产35千兆瓦时(GW)的电池。按照明年3月正式展示样车。详见石墨烯将替代锂电池

三、Z-Touch压力触控解决方案发布

11月17日,常州二维碳素科技股份有限公司与深圳贝特莱电子科技股份有限公司联合,发布了全球首款应用石墨烯应变感应原理的3D触控解决方案Z-Touch新品发布会,把石墨烯应变感应传感器应用到压力触控领域。常州二维碳素总裁金虎介绍,此次发布的石墨烯Z-Touch压力触控解决方案充分利用了石墨烯的高柔韧性、高灵敏度、易于进行图案功能化加工工艺等特性,可广泛应用于便携式智能移动终端电子产品市场,改变了石墨烯一度只是简单替代传统材料的局面。参见石墨烯压力感应传感器

四、石墨烯解锁可穿戴设备

根据《科学报》五月报道,英国科学家Monica Craciun所在的团队,成功开创了一个新的技术,即将透明、柔性的石墨烯电极嵌入通常用于纺织品行业的织物之中。这一突破让我们看到了未来可穿戴设备在柔性适配人体构造上的希望,可以想象,如同现在的面料编织成衣物一样,可穿戴设备就真的可以“编织”起来了。强大的石墨烯材料重量轻,价格低廉,制造过程非常简单,基本上任何现有的化学实验室都能做出来。使这种被誉为超级材料的原子薄层碳结构,变为折叠材料,并且极具前景。

五、华为发布石墨烯电池快充技术


11月13日,华为中央研究院瓦特实验室在第56届日本电池大会上,展示了其锂离子电池快充研究的最新成果。这种新的电池可以在几分钟内充进近50%的电量,充电速度是普通手机的10倍。华为将在1126日发布新机Mate8,且前几日也已经在日本地区展示了运用石墨烯电池特性的快充技术,并表示这项技术将运用到新手机当中。

201511261430华为发表号称“国产最强”的Mate8手机,此款手机将导入最新石墨烯电池快充技术Super Charge。在稍早于日本地区展示活动中,华为实际示范以石墨烯电池特性为基础的快充技术,分别以让600mAh电池电量在2分钟内充达68%,以及在5分钟使3000mAh电池电量充达48%的情境作为展示,藉此展现Super Charge快充技术实际效果,同时也强调此项快充技术将不会造成电池使用寿命或最高可充电量受影响。华为Mate 8将会加入全新电池快充技术,而华为过去已经在日本地区展示此项运用石墨烯电池特性的快充技术,所以预计会采用全新的石墨烯电池,但据称需要配合专用充电器才能够发挥快充效果。

六、石墨烯3D打印技术启动商业化


2015年1123日知名的3D打印材料公司Graphene 3D Lab推出了石墨烯3D打印线材,并致力于把石墨烯材料大规模的商业化。Graphene 3D Lab公司通过其电子商务网站Graphene Supermarket向外界宣布推出新型3D打印材料Graphene Flex Foam,这款材料能做什么呢?Graphene 3D Lab公司CEO Daniel Stolyarov为大家解释道,Graphene Flex Foam是在锂离子电池的电极制造中优质的基本材料,非常适合用于穿戴电子产品,这是因为电子器件、传感器和导线等都非常需要通过这种柔性的可穿戴材料来实现,详见:新型石墨烯3D柔性打印材料

七、石墨烯金属复合材料展示超高防弹性能


“万能材料”石墨烯拥有着让人惊奇的特殊性能,是新材料领域上一颗璀璨的新星,其凭借着得天独厚的特性在很多领域上都可以呼风唤雨,具有极其重要的作用。2015916日。韩国科学技术院的研究团队使用化学气相沉积(CVD)在金属沉积衬底上生长出单层石墨烯,然后再沉积上金属单层,通过重复这些步骤,最终得到石墨烯金属多层结构的复合材料。石墨烯金属复合材料可以显著提高金属的强度,从而制备出石墨烯金属合成超强复合材料。

八、新型石墨烯薄保健护腰现世


石墨烯拥有超薄、轻便、电阻率小的特性,被誉为“新材料之王”。今年10月,有科学家利用石墨烯具有特殊性质研发了新型的保暖护腰。石墨烯优异的发热性能让它成为革新生活的材料,由它制成的产品拥有迅速升温、发热均匀、轻薄贴身的性能,并具远红外、发热、保健、理疗功能于一体。石墨烯独特的晶粒取向,让护腰产品有着发热均匀的优良性能,可均匀地温暖每一寸肌肤,改善腰部寒凉的问题。由内衬层、石墨烯加热膜层和外敷层这三层共同组合而成的石墨烯护腰能进一步为腰部提供保护,而低至3.7V的电压也将安全进行到底。石墨烯理疗护腰中的石墨烯材料能发射远红外生命光波,与人体有着几乎相同的频谱,可以有效激活身体细胞核酸、蛋白质等生物分子,从而达到改善血液循环、消炎、镇痛的功效,如同随身携带的理疗医师。

九、MIT发布石墨烯夜视成像成果


在麻省理工学院,哈佛的研究人员,陆军研究实验室119日与加利福尼亚大学由石墨与硅微机电系统集成开发了一个先进的装置(MEMS)做一个灵活的,透明的,和低成本的设备。测试表明,它可以用来检测一个人的热量,在室温下,无需低温冷却。光电探测器是一种可以把光子转换成电子信号的电脑芯片,每一个数码相机都有一个由硅制成的光电探测器。巴塞罗那光子科学研究所的Frank Koppens和他在同事们利用单层石墨烯作为底片,并在底片上添加硫化铅晶体,即可制成一个兼具高灵敏性和高柔韧性的夜视光电探测器通过掺杂一层硫化铅的石墨烯制作了一个超灵敏和灵活的光电探测器,这种技术可以制造更薄的相机和更轻的夜视镜。

十、石墨烯在水净化领域取得突破


2015年1023,国家主席习近平在曼彻斯特大学的参观中石墨烯材料成为了聚焦的亮点。诺贝尔奖得主Andrei GeimRahul Nair指出,虽然在电子领域,缺陷是需要避免的,但是在水净化领域,石墨烯的缺陷可以实现除了水蒸气之外的高度不透水性。石墨烯氧化物纳米颗粒能通过地表水迅速传播,这意味着,如果水运动对石墨烯表面可以改造传感器和过滤器。虽然精确控制孔的大小十分困难,但很多人都尝试将石墨烯应用于水净化领域。“现在的情形类似于30年前我们面对化学品和药物的时候”。石墨烯氧化物纳米颗粒是由氧化石墨烯制得。这种氧化石墨烯是一种由单一碳原子组成的超薄材料。它具有良好的柔韧性,极高的机械强度和高导电性,这意味着它可以用于计算机、太阳能电池板、手机等其他技术领域。