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  • 石墨烯:等待突破的材料
  • 本站编辑:杭州孚安保温材料有限公司发布日期:2019-10-10 21:04 浏览次数:

石墨烯:新材料

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,单层的石墨烯是由一层密集的碳六元环构成,它的厚度为0.335nm左右,是目前为止薄的二维纳米碳材料。

实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。

英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯材料拥有其他材料所不具备的特殊性能,如优异的电学性能、出色的机械性能、极高的导热性、超大比表面积、优异的阻隔性能等,使其在众多优先域具有传统材料所无法企及的应用价值,因此被称为“新材料”。

石墨烯可运用的优先域十分广阔,主要集中在能源、环境、电子、化工等行业,尤其是在电子行业的锂电池材料、超级电容器、OLED、柔性屏、传感器、芯片等优先域,以及化工行业的涂料、吸附、淡化等优先域。

石墨烯产业链:中上游发展较快,下游应用仍待突破

石墨烯上游主要是石墨烯研发、石墨烯设备、石墨烯原料。

中游是石墨烯制备,包括氧化石墨烯以及石墨烯薄膜,氧化石墨烯层数比较多,石墨烯薄膜在10层以下,石墨烯面积以及质量决定下游石墨烯用途。

下游主要是石墨烯应用优先域,包括在能源、电子、复材、环保等优先域都有非常大的潜在商业价值。

石墨烯自从2004年被发现以来就引起全球各国大力关注,近年来我国政策的推进速度与覆盖范围不断加大,吸引了大量的产业资本不断投入到石墨烯的相关研究与商业化应用方面。

其中,2015年10月发布的《中国制造2025》明确了石墨烯在战略前沿材料中的关键地位,强调其战略布局和研制,努力实现石墨烯产业“2020年形成百亿产业规模,2025年整体产业规模破千亿”的发展目标。

根据CGIAResearch统计的数据,2017年全国拥有石墨烯相关研发、设备、制备、销售、应用、投资、检测、技术服务的单位数量达到4871家,同比增长28.93%。

但实际开展石墨烯业务的企业约2600家。其中从事技术服务、销售、投资及检测的企业有1477家,占据近一半的比例,从事石墨烯相关研究的研发机构有217家,设备和制备的企业(机构)有340家,下游应用方向的企业数量为623家。

上游石墨:国内资源储量丰富,原料质量有竞争力

石墨是制备石墨烯的重要原料之一,根据美国地质调查局(USGS)的统计,2017年全球石墨储量2.7亿吨,土耳其、巴西和中国资源为丰富,分别占全球