石墨烯从研发进入工业化前夜

石墨烯从研发进入工业化前夜
来源：东莞市捷诚石墨制品有限公司 发布时间：2018-12-08 点击次数：833

石墨烯，作为由碳原子组成的二维材料，以其最薄、最硬和最好的导电性而闻名。它具有广泛的应用前景，已成为世界范围内最受关注的碳材料，虽然一些专家认为，由于材料制备的局限性，仍需形成大规模的石墨烯供需关系，不能在短时间内形成工业化，随着世界的大力推进，石墨烯从研究到工业化正迅速推进。

石墨烯的导电性、导热性、制备方法和纳米材料是当今世界的研究热点。相关专利主要集中在石墨烯的制备、能源、显示技术、纳米材料和复合材料等领域。国内的研究主要集中在纳米材料、材料应用等领域，相关专利也比较集中，在石墨烯的制备和石墨烯复合材料的应用领域，专利数超过2200项，约占总专利数的三分之一。据公开报道，一些世界上最有影响力的成就包括：

在2009年12月1日于美国举行的材料科学国际会议上，日本富士通研究所宣布，在铁基片上制备了直径为7.5cm的大面积石墨烯薄膜，在该薄膜上用电化学方法制备了数千个石墨烯晶体管。阴极和绝缘层。如果石墨烯的面积进一步扩大，也可以制造石墨烯集成电路。2011年4月，IBM向介质展示了最新研制的最快的石墨烯晶体管，每秒可执行1550亿次循环，比先前的实验快50%。晶体管。

2013年，俄亥俄州Nanotek仪器公司的研究人员开发出一种新型储能装置，利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速而大量穿梭的能力，可以将充电时间从过去的几个小时缩短到不到一分钟。

2010年，赖斯大学利用石墨烯量子点制造单分子传感器。赖斯大学将石墨烯片与单氦层结合形成石墨烷作为绝缘体。研究人员移除石墨烯片两侧的氦原子岛，形成导电石墨烯阱。利用石墨烯绝缘体作为量子阱，可以制作化学传感器、太阳能电池、医学成像器件或纳米级电路。

2011年，包括加州大学劳伦斯国家实验室的张翔教授在内的一个研究小组宣布，将石墨烯涂布在硅波导管的顶部，以制造一种光调制器，可以开启或关闭光束。CH石墨烯调制器比铜线快约一千倍。

2012年1月8日，江南石墨烯研究所与常州二维碳科技公司共同研究和实现了石墨烯薄膜材料与现有ITO模块生产线的对接。世界上首次成功制造了电容式触摸屏手机样机，并完成了其功能测试。这种几乎透明的超薄膜手机具有触摸屏的基本功能。公司宣布第一条生产透明导电石墨烯薄膜的生产线，年产量30000平方米。

2014年，中国科学技术大学与英国曼彻斯特大学合作，发现氧化石墨烯薄膜具有精确快速筛选离子的能力。浸泡在水中的薄膜使水迅速渗透。将来，如果生产过滤设备，几分钟内就可以将一杯海水淡化成饮用水。

2014，新加坡科学家用石墨烯开发了一个纳米引擎原型。其原理与传统的二冲程发动机完全相同。具有原子厚度的单层石墨烯作为活塞，而激光作为火花塞。随着微机电系统（MEMS）和纳米机电系统（NEMS）的结合，纳米发动机产生的机械能有望为纳米器件提供动力。纳米机器人。

2014年5月28日，宁波墨西哥公司推出一系列石墨烯浆料和粉末新产品。主要产品为多层石墨烯粉末材料，平均厚度为3纳米。价格仅为1元/g。宁波墨西哥希望促进下游用户加强低价新产品的研究和开发，并促进石墨烯在锂电池、超级电容器、聚合物复合材料、导热散热膜、乐趣中的广泛应用。涂料、国防和军事工业。

未来，石墨烯的杀手性产品将会在智能磨损和生活的其他领域出现，石墨烯寿命应用的新产品已经应用于座椅垫、腰带等领域。埃特利颠覆了人们对传统采暖产品和方式的理解。

美国政府在石墨烯材料的开发上投入了1亿美元，自2006以来，美国国家自然科学基金会和其他机构不断资助石墨烯的基础和应用研究项目。2008年，IBM投资2200万美元开发用于超高速和超低能应用的基于石墨烯的RF电路。IBM在2012年成功开发了第一块由石墨烯晶片制成的集成电路，并计划投资30亿美元用于下一代芯片技术近年来。

欧盟委员会已将石墨烯列为未来新兴技术的旗舰项目之一，从2013年起10年内提供10亿欧元的资金。该项目吸引了来自15个欧盟成员国的100多个研发团队，其中包括4位诺贝尔奖获得者。

作为诺贝尔奖获得者的东道国，英国政府在2011年宣布将投资5000万英镑支持石墨烯研究。2013，英国政府与欧洲研究与发展基金会共同出资6100万英镑在曼彻斯特大学建立国家石墨烯研究所。2014年，英国政府与马斯达公司共同投资6000万英镑成立了国家石墨烯研究所。曼彻斯特大学石墨烯工程创新中心成立。

德国在2010年启动了石墨烯优先研究计划，包括38个研究项目，前三年的预算为1060万欧元。2012年10月，德国慕尼黑技术大学的科学家成功地制造了石墨烯光电探测器。

自2013年以来，韩国商务和资源部在六年中投资了4230万美元。六大集团（包括45家企业和研究所）已被列为石墨烯产品开发的先驱，以帮助这些企业将石墨烯的应用产品和相关技术商业化。

中国科学技术部从863,973个石墨烯研究项目和重大科技项目中安排了863个项目，如十一五期间的863个项目、石墨烯的控制和制备及其在光电领域的应用。LD、基于石墨烯电极的PBSe/CdSe量子点太阳能电池以及十二五计划973将重点研究石墨烯材料的宏观可控制备及其应用基础研究、基于石墨烯的电路制造设备、工艺和材料创新。重点项目部署完成，取得多项创新成果。国际影响力逐渐增强。

国家自然科学基金已拨款3亿元以上资助石墨烯基础研究项目，包括第三批19大重点工程的电介质基板上高质量大面积石墨烯信息设备的建设和特点。在2014年和2015年，分别资助了385个和396个与石墨烯有关的项目。

2012年，工业和信息化部发布了《新材料产业发展第十二个五年规划》，第十三个五年规划将再次支持石墨烯，包括：发布石墨烯产业发展指导方针；建立联合创新体系。进入石墨烯产业，建立产业发展联盟。

地方政府还设立了石墨烯产业化基金。例如，宁波市制定了宁波市重大科技专项石墨烯产业化应用发展规划，并设立了石墨工业应用和发展专项基金。ne公司每年拨款3000万元，三年共9000万元，支持石墨烯的工业应用和发展。

随着石墨烯下游应用的发展，越来越多的科研机构和企业参与石墨烯的开发。中国科学院宁波材料研究所、中国科学院重庆绿色智能技术研究所、重庆木溪科技有限公司、宁波木溪科技有限公司、厦门凯纳石墨技术有限公司公司下设台州华纳新能源有限公司、唐山建华集团、天津普兰纳米技术有限公司、南京先锋纳米材料有限公司、盐城纳新天地新材料技术有限公司等相关企业、科研院所和地方政府都建立了多层次。围绕石墨烯材料的研发和产业化，建立科研机构、科技园区、创新平台和产业创新基地等产业技术创新体系。

目前，中国石墨产业技术创新战略联盟正在组织成员编制国际石墨烯标准，依托该联盟建立项目融资、孵化、并购等同于石墨烯产业服务体系之一。公司与东旭光电等上市公司合作，建立了10亿元的相关基金。

随着越来越多的材料研究团队致力于石墨烯材料的开发，在半导体材料、锂离子电池、航空航天、军事工业、新一代显示器等领域，正在发生革命性的技术进步，并且正在推动rap的发展。可以预见，任何领域的生产都会触发下一万亿的产业。

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