中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：手機(jī)充電只需幾秒鐘？史上最薄電燈泡？光驅(qū)動(dòng)飛行器？關(guān)于石墨烯非凡應(yīng)用的新聞不斷出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中，似乎石墨烯已經(jīng)成為了無(wú)所不能的超級(jí)材料。2004年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)以來(lái)，石墨烯這種二維碳材料開(kāi)始引起人們的廣泛關(guān)注。那么近幾年來(lái)我國(guó)石墨烯研究進(jìn)展和發(fā)展前景又如何呢？
“重慶造“石墨烯安全手機(jī)獲2萬(wàn)套訂單
繼今年3月全球首批量產(chǎn)石墨烯手機(jī)在重慶市問(wèn)世后，“重慶造”石墨烯手機(jī)又有新產(chǎn)品。重慶墨?？萍加邢薰荆ㄒ韵潞?jiǎn)稱(chēng)重慶墨?？萍迹┡c重慶華森心時(shí)代實(shí)業(yè) 公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)華森心時(shí)代）日前簽訂《石墨烯商務(wù)安全手機(jī)采購(gòu)協(xié)議》，根據(jù)協(xié)議，華森心時(shí)代計(jì)劃向重慶墨?？萍疾少?gòu)價(jià)值3800萬(wàn)元的2萬(wàn)套石墨烯商務(wù)安 全手機(jī)。
根據(jù)相關(guān)公告顯示，這批石墨烯手機(jī)是符合國(guó)家保密局等保四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的硬件加密安全手機(jī)。其機(jī)型名為“LT521”，是一款5.5寸全高清屏的五模4G手機(jī)， 采用了石墨烯觸控屏、石墨烯導(dǎo)熱膜及石墨烯電池，采購(gòu)單價(jià)為1900元/套，配置方面與目前市場(chǎng)上主流的安卓智能手機(jī)差不多。據(jù)了解，華森心時(shí)代采購(gòu)的這 批手機(jī)將主要面向金融業(yè)、政府部門(mén)和商務(wù)高端人士銷(xiāo)售。
今年3月，重慶墨?？萍及l(fā)布全球首批量產(chǎn)石墨烯手機(jī)時(shí)表示，由于采用石墨烯觸摸屏、石墨烯電池和石墨烯導(dǎo)熱膜等新材料，石墨烯手機(jī)具有屏幕畫(huà)面更逼真，電 池續(xù)航時(shí)間、使用壽命更長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，并解決了手機(jī)發(fā)燙的問(wèn)題。從公告透露的信息來(lái)看，新簽約的石墨烯商務(wù)安全手機(jī)是在3月發(fā)布的石墨烯手機(jī)的基礎(chǔ)上新增加了硬件加密功能。
我國(guó)研制成功生物質(zhì)石墨烯內(nèi)暖纖維
從植物秸稈玉米芯纖維素中提取生物質(zhì)石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用實(shí)現(xiàn)新突破，“生物質(zhì)石墨烯功能纖維及其在紡織領(lǐng)域中的運(yùn)用”項(xiàng)目日前在山東濟(jì)南通過(guò)驗(yàn)收。中國(guó)工 程院院士姚穆領(lǐng)銜的專(zhuān)家組認(rèn)為，圣泉集團(tuán)推出的生物質(zhì)石墨烯內(nèi)暖纖維具有低溫遠(yuǎn)紅外、抗菌抑菌、防靜電等智能多功能特性，主要技術(shù)指標(biāo)及性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先 水平。
石墨烯是目前已知的最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最好的材料。濟(jì)南圣泉集團(tuán)7年前開(kāi)始和國(guó)內(nèi)外眾多院校合作研究該課題。他們不僅從植物秸稈玉米芯纖維素中提 取生物質(zhì)石墨烯，同時(shí)生產(chǎn)出玉米芯纖維，并創(chuàng)造性地將石墨烯應(yīng)用到纖維上，復(fù)合出一種全新的材料——生物質(zhì)石墨烯內(nèi)暖纖維。濟(jì)南圣泉集團(tuán)董事長(zhǎng)唐一林介紹 說(shuō)，世界首條年產(chǎn)100噸的生物質(zhì)石墨烯中試生產(chǎn)線即將在圣泉集團(tuán)試車(chē)。該技術(shù)為紡織、服裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展開(kāi)辟了新道路。
中國(guó)石墨烯研究進(jìn)程
中國(guó)在石墨烯研究上也具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，從生產(chǎn)角度看，作為石墨烯生產(chǎn)原料的石墨，在我國(guó)儲(chǔ)能豐富，價(jià)格低廉。另外，批量化生產(chǎn)和大尺寸生產(chǎn)是阻礙石墨烯大 規(guī)模商用的最主要因素。而我國(guó)最新的研究成果已成功突破這兩大難題，制造成本已從5000元/克降至3元/克，解決了這種材料的量產(chǎn)難題。利用化學(xué)氣相沉 積法成功制造出了國(guó)內(nèi)首片15英寸的單層石墨烯，并成功地將石墨烯透明電極應(yīng)用于電阻觸摸屏上，制備出了7英寸石墨烯觸摸屏。
中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院的研究人員在展示單層石墨烯產(chǎn)品的超強(qiáng)透光性和柔性。
中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟率領(lǐng)貝特瑞、正泰集團(tuán)、常州第六元素、億陽(yáng)集團(tuán)等四家上市公司的代表參加了西班牙的石墨烯會(huì)議，并分別與意大利、瑞典代表 團(tuán)簽訂了深度戰(zhàn)略合作協(xié)議，為“石墨烯全球并購(gòu)，中國(guó)整合”戰(zhàn)略打響了第一槍。此外，3月初全球首批3萬(wàn)部量產(chǎn)石墨烯手機(jī)在重慶發(fā)布，開(kāi)啟了石墨烯產(chǎn)業(yè)化 應(yīng)用的新時(shí)代。石墨烯入選“十三五”新材料規(guī)劃已經(jīng)基本落定，預(yù)計(jì)2015年將成為中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)爆發(fā)元年。
2014年3月20日，中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所陳成猛課題組與清華大學(xué)和中科院金屬研究所相關(guān)團(tuán)隊(duì)合作，成功研制出高導(dǎo)熱石墨烯/炭纖維柔性復(fù)合薄 膜，其厚度在10~200 μm之間可控，室溫面向熱導(dǎo)率高達(dá)977 W/m·K，拉伸強(qiáng)度超過(guò)15 MPa。
2014年11月26日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)吳恒安教授、王奉超特任副研究員與安德烈-海姆教授課題組及荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)研究人員合作，在石墨烯等類(lèi)膜材料輸 運(yùn)特性研究方面首次發(fā)現(xiàn)，石墨烯可以作為良好的“質(zhì)子傳導(dǎo)膜”，國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表了這一研究成果。
2015年03月02日，全球首批3萬(wàn)部石墨烯手機(jī)在渝發(fā)布，該款手機(jī)采用了最新研制的石墨烯觸摸屏、電池和導(dǎo)熱膜，可接受預(yù)定，16G售價(jià)2499元。其核心技術(shù)由中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院和中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所開(kāi)發(fā)。
2015年5月18日，國(guó)家金融信息中心指數(shù)研究院在江蘇省常州市發(fā)布了全球首個(gè)石墨烯指數(shù)。指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，全球石墨烯產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展實(shí)力排名前三位的國(guó)家分別是美國(guó)、日本和中國(guó)。
2015年5月，南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院周震教授課題組發(fā)現(xiàn)一種可呼吸二氧化碳電池。這種電池以石墨烯用作鋰二氧化碳電池的空氣電極，以金屬鋰作負(fù)極，吸收空氣中的二氧化碳釋放能量。
2015年6月，南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院陳永勝教授和物理學(xué)院田建國(guó)教授的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)3年的研究，獲得了一種特殊的石墨烯材料。該材料可在包括太陽(yáng)光在內(nèi)的各種光源照射下驅(qū)動(dòng)飛行，其獲得的驅(qū)動(dòng)力是傳統(tǒng)光壓的千倍以上。該研究成果令“光動(dòng)”飛行成為可能。
總結(jié)：
石墨烯由于其獨(dú)有的特性，被稱(chēng)為“神奇材料”，科學(xué)家甚至預(yù)言其將“徹底改變21世紀(jì)”。曼徹斯特大學(xué)副校長(zhǎng)Colin Bailey教授稱(chēng)：“石墨烯有可能徹底改變數(shù)量龐大的各種應(yīng)用，從智能手機(jī)和超高速寬帶到藥物輸送和計(jì)算機(jī)芯片?！蔽覈?guó)近幾年來(lái)在石墨研究領(lǐng)域一直有諸 多新的成果，并伴隨著全球科技革命的浪潮在不斷突飛猛進(jìn)。
