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梁勇石墨烯关键技术待突破大企业参与动力不

发布时间:2023/2/25 21:48:43   

来源:澎湃新闻

原标题:五问科创新风

石墨烯:关键技术待突破,大企业参与动力不足

科技改变世界,创新决定未来。

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澎湃新闻:目前石墨烯产业最前沿技术达到什么程度?

上海超碳石墨烯产业技术有限公司董事长兼总经理梁勇:

石墨烯是迄今为止最薄的二维纳米材料,也是目前世界上电阻率最小、导热率最高、电子迁移率最高、最硬与柔韧性最强的材料,还具有表面积大、透光率高等特点,被称为“新材料之王”,极具应用潜力,在储能、电子信息、热管理、复合材料、生物医药、节能环保等领域已呈现出良好的应用前景。

近日,中国学者曹原和麻省理工大学PabloJarillo-Herrero又一次获得重大突破,在扭曲的三层石墨烯片中观察到超导性,其中三层石墨烯片的中层相对于外层以新角度扭曲,这种新的三层结构具有比其双层结构更坚固的超导性。

中科院上海微系统所已制备出8英寸石墨烯单晶晶圆,展示了中国在高质量石墨烯材料领域的创新成果。在上海市石墨烯产业技术功能型平台的推动下,科研团队实现了小批量生产,产品尺寸和质量处于国际领跑水平。石墨烯晶圆的小批量生产,为国产新一代电子器件的研发奠定了基础。

上海交通大学科研团队成功制备出“砖砌式”叠层结构的烯碳铝基复合材料。科研团队与上海市石墨烯产业技术功能型平台合作的工程中心已经建成年产能20吨的中试产线,可制备单重达0.5吨的锭坯,并研发出中强、高强、超高强等系列高模量烯碳铝合金,替代现役铝合金构件预期减重可达10%-30%,轻量化效益十分显著,技术水平和综合性能均世界领先。

新冠肺炎疫情期间,科研人员研发出纯石墨烯除雾光疗护目镜,为抗疫前线的医务人员解决了护目镜起雾的难题。

布朗大学的科学家们利用石墨烯层叠层中的微小间隙,高效过滤污染物,展示了一种很有前途的新型净水技术。

中科院上海硅酸盐所科研团队研发出三维石墨烯管治污新材料,太阳光照射2周内,可较明显改善水质,帮助污水变清,并已在上海、安徽等地成功示范。

上海大学科研团队研发出一种石墨烯复合材料,并与上海市石墨烯产业技术功能型平台合作开展示范工程,对上海市宝山区6条河道进行了治理,经治理,河道水质指标均已达到地表Ⅴ类水标准,部分指标达到地表Ⅳ类或Ⅲ类水标准,治理效果明显。

澎湃新闻:在石墨烯研发领域,中国目前达到怎样的水平?

梁勇:

中国是目前产业化发展最为活跃的地区之一,产业化进程全球领先。中国政府高度重视石墨烯产业的创新发展,发布了一系列政策措施进行系统部署,并将石墨烯列入中国“十三五规划”的项重大工程。政府和企业积极推进,中国石墨烯产业呈现出快速发展的态势,尤其是年石墨烯首次在华为Mate20X手机上成功实现应用,大企业涉足为中国石墨烯产业的发展注入了新动能。

目前,中国石墨烯产业在科学研究、技术开发等方面已实现与国际并跑。

澎湃新闻:中国石墨烯产业的短板在哪里?

梁勇:

中国石墨烯产业发展存在的主要问题如下:

第一,关键技术仍有待突破。

目前制备方法中能够大规模生产的方法很多都会污染环境,并且会用到硫酸、硝酸等强酸,因此存在很大危险性。经过多年自主研发,石墨烯的规模化生产技术、工艺装备和产品质量均取得重大突破,但仍存在三大瓶颈制约了石墨烯产业化的发展;1、高质量石墨烯制备技术上不成熟,在成品率、薄膜转移、质量稳定等技术上还需进一步突破,石墨烯材料的品质同时也面临着标准不一、市场不规范等问题;2、中国石墨烯企业主要是创业型企业,无法获得有效科研支持,在投入、周期和风险等方面有待改善,研发制备企业与石墨烯的下游应用企业脱节;3、石墨烯下游应用的许多基础科学机理研究还不够透彻,实际应用时间尚短,缺少性能全面考核和实际应用的评估数据,下游产业链尚未形成规模,在半导体等高端领域的应用需要开发。

第二,龙头企业带动不足。

目前国内从事石墨烯生产和应用开发的企业多为中小型企业和初创企业,虽然有少部分大型民营企业、国企和央企开始

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