2024年12月30日

石墨烯产业化风靡市场技术难题已一一克服文明健康绿色环保宣传栏下新材料新技术的光芒更是照亮了未来

石墨烯产业化热潮连连涌,市场技术障碍一一拆除;文明健康绿色环保宣传栏下,新材料新技术的辉煌更是照耀了未来。近期资本市场对石墨烯产业的利好消息不断传出,使得石墨烯产业的市场化发展步伐得到多方“助推”。在石墨烯量产过程中遇到的难题逐一被相关研发团队攻克。工信部权威人士9月28日透露,国家将通过多种手段支持石墨烯产业发展,如即将出台的石墨烯产业发展指导意见、创建产业联合创新中心,以及工信部成立产业发展联盟。国家首个石墨烯及先进碳材料特色产业基地也在近期获批,将在青岛落户建成,同时,政府还设立了1亿元石墨烯相关项目投资基金。消息公布之日,当天 石墨烯概念股表现活跃,5只板块概念股实现大单资金流入。

然而,我们必须承认,尽管取得了一些进展,但至今为止,对于批量生产仍存在着技术瓶颈。在资本市场和新能源领域,都广泛关注着这项创新性材料,其非凡导电性为其带来了巨大的应用前景。而且,无论是在电池领域还是其他领域,只要能用低成本有效地替代银作为导电材料,其制造成本将会显著降低。

由于研究始于2010年获得诺贝尔物理学奖的一次实验,大规模商业应用始终面临着无法控制成本的问题。不过,一些研发团队已经取得了突破,如深圳大学化学与化工学院刘剑洪教授及其团队,他们利用液相制备法成功解决了这一问题,并申请了十项核心专利。

目前市面上主要使用的是化学气相沉淀CVD法和氧化还原法,但是这些方法都有局限性,比如不能准确分离层级,而且会破坏结构。这是因为它们所依赖的是化学反应冷却沉积或强氧化剂分开层级,而这两种方法都缺乏对结构完整性的控制,因此难以达到工业标准。

刘剑洪团队则开发了一种新的液相制备法,该方法直接从液态高分子经过热化学反应烧结成现象,这种方法能够产生完全符合国际认可标准的单层结构微粒。“只有完整的结构才能发挥其卓越导电性的特效。” 刘剑洪教授谈到,“我们应该专注于提高导电性能,而不是为了成本而牺牲质量。”

现在,由刘剑洪领导的小组与几家企业合作,在新能源、超细粉末、导电材料等方面推进技术成果的应用。此外,他还提出了工业4.0时代对于新材料行业要求:“数字化成本控制、市场规模扩张以及投资回报率都是我们的重点考虑点。”

此外,还有一个潜力巨大的产品就是由石墨烯包裹铜或者亚铜纳米粉粒用于海洋船舶防污涂料,以及作为载体的氧还原催化剂,这后者特别适用于铝空气电池,可以大幅度提升其性能并解决长期以来存在的问题。此举不仅解决了一系列实际问题,也展示了中国制造业正在迈向工业4.0时代。