石墨烯产业化火爆节能环保新星市场技术瓶颈一举破解
石墨烯产业化火速发展,节能环保新希望;市场技术障碍一举破解。近期资本市场对石墨烯产业的利好信息不断传出,促进了石墨烯产业向前迈进。石墨烯量产面临的难题逐一被相关研发团队克服。
工信部权威人士9月28日透露,国家将通过多种措施支持石墨烯产业发展,包括即将发布的关于石墨烯产业发展指导意见、建立产业联合创新中心,以及成立一个专门的行业联盟。国家首个特色于先进碳材料和石墨烯工业基地也已获批准,将在青岛落户建设。此外,还设立了一亿元用于投资相关项目的基金。当这一消息传出时,涉及到石墨烯概念股表现活跃,上涨迹象明显,有5只板块概念股出现大单资金流入,这些都是利好的体现。不过不得不承认的是,尽管取得了长足进步,但至今为止,在批量生产方面仍然存在技术上的瓶颈。
无论是资本市场还是新能源领域,都对这项创新性材料给予了广泛关注。主要原因是由于其非凡的导电性能及其应用前景广阔。在银价高企的情况下,如果能够有效地用 石墨烯替代银作为导电材料,那么成本将会大幅度降低。但目前,由于批量生产技术上的限制,使得该领域还未能得到充分推广。
由于研究起步较晚,大规模实验室研究始于2010年获得诺贝尔物理学奖之后。现在商业化产品的大部分是小规模生产,而商业化一直面临着无法控制成本的问题。这一点已经有所突破,如深圳大学化学与化工学院刘剑洪教授及其团队在不同领域取得了一定成效,并且实现了小批量生产并进入市场。
液相制备法开辟新的道路
石墨烯是一种由单层碳原子组成结构,其特点就是薄如蝉翼又坚如钢铁。在刘剑洪教授介绍中,现在市面上主流的两种制备方法分别是化学气相沉淀CVD法和氧化还原法。
CVD法虽然可以精确控制沉积过程,但由于化学反应可控性不强,因此形成出的微片层数不稳定,不符合要求。而氧化还原法虽然受到了市场认可,但是不能准确分离每一层,而且会损害结构,所以产出的微片很难达到标准。
针对这些问题,刘剑洪团队开发了一种新的液相制备方法,该方法直接从液态高分子经过热化学反应烧结成为 石墨纳米带。这次检测显示,该方法生成 的纳米带与国际认可 的单层纳米带完全吻合。“只有完整构造才能发挥其卓越导电性的特效。”刘剑洪谈道,“我们的目标是在保持导电性的同时降低成本。”
目前由刘剑洪领导的小型企业以及合作伙伴们正在推动这项科技成果在新能源、新粉末、新材料等多个领域进行应用,同时申请十余项核心专利。
随着工业4.0时代到来,对数字化、网络化、高自动程度要求更加严格,这对于研发人员来说是一个巨大的挑战但也是机遇。一位记者采访时问到:“我们如何根据这个思维模式去改善我们的工作?” 刘剑洪回答说:“我们始终遵循工业4.0思想,我们要考虑所有数字化成本控制、规模扩展和回报投资效益。”