中國儲能網(wǎng)訊：12月8日上午，俞大鵬院士等200余位參會代表走訪了寧波柔碳電子科技有限公司、寧波富理電池材料科技有限公司、寧波中科銀億新材料有限公司等石墨烯相關(guān)企業(yè)。
關(guān)鍵詞
創(chuàng)新
黨的十九大報告提出
加快建設(shè)創(chuàng)新型國家。創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐。要瞄準世界科技前沿，強化基礎(chǔ)研究，實現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果重大突破。加強應(yīng)用基礎(chǔ)研究，拓展實施國家重大科技項目，突出關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，為建設(shè)科技強國、質(zhì)量強國、航天強國、網(wǎng)絡(luò)強國、交通強國、數(shù)字中國、智慧社會提供有力支撐。加強國家創(chuàng)新體系建設(shè)，強化戰(zhàn)略科技力量。深化科技體制改革，建立以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系，加強對中小企業(yè)創(chuàng)新的支持，促進科技成果轉(zhuǎn)化。
12月8日，浙江省石墨烯制造業(yè)創(chuàng)新中心在寧波揭牌成立。創(chuàng)新中心以中科院寧波材料所為依托，搭建產(chǎn)學(xué)研合作開放的創(chuàng)新平臺，薛群基院士、屠海令院士、成會明院士等29位相關(guān)領(lǐng)域院士和專家被聘任為浙江省石墨烯制造業(yè)創(chuàng)新中心專家委員會成員。對寧波來說，這開啟了石墨烯研究的一個新時代。
寧波在石墨烯的研究上，許多領(lǐng)域都走在了前例。2012年全國第一條石墨烯生產(chǎn)線在甬落戶，2013年啟動“石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開發(fā)”重大科研專項以來，三年投入近1億元財政資金，支持37項石墨烯材料應(yīng)用研發(fā)項目，并在超級電容、動力電池、防腐涂料等多個領(lǐng)域的應(yīng)用研究方面取得重要成果。
按照《中國制造2025》規(guī)劃定的石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖，創(chuàng)新中心將重點面向電動汽車、海洋工程、功能復(fù)合材料、柔性電子、電子信息等領(lǐng)域?qū)κ┑漠a(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用進行進一步開發(fā)，并將成為石墨烯領(lǐng)域國內(nèi)權(quán)威、國際先進的測試評價基地，全球石墨烯檢測技術(shù)與檢測標準的重要發(fā)源地。昨日，首批22項石墨烯創(chuàng)新項目入駐創(chuàng)新中心。預(yù)計到2020年，創(chuàng)新中心研發(fā)場地將達3萬平方米，研發(fā)人員達150人，培育孵化石墨烯企業(yè)20家以上。預(yù)計到2025年，石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域材料產(chǎn)業(yè)集群將達100億元規(guī)模，石墨烯終端應(yīng)用產(chǎn)業(yè)達1000億元規(guī)模。
據(jù)介紹，石墨烯是目前世界上最薄、最堅硬的納米材料，1毫米厚的石墨里含有300多萬層石墨烯，所以說，1克石墨烯就可以輕而易舉地鋪滿整個籃球場。與石墨烯這樣的厚度相比，“薄如蟬翼”已不算什么！它又幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。石墨烯作為功能性的添加劑，也被稱為“工業(yè)味精”，可以用于超級電容器、鋰電池以及航空航天及電動汽車，滿足快充、長程續(xù)航的要求。它還可用在復(fù)合材料、防腐涂料領(lǐng)域，使相關(guān)材料有更好的強度、韌性和防腐性能。對這樣一個全身是寶的材料，在環(huán)保、節(jié)能、通訊、醫(yī)學(xué)等許多領(lǐng)域，人們都充滿了期待。
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石墨烯重防腐涂料 鹽霧壽命超過6000小時
11月24日，“2017中國創(chuàng)新設(shè)計大會暨中國好設(shè)計”頒獎儀式在廣東舉行 ，中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所的“石墨烯改性重防腐涂料體系設(shè)計與工程應(yīng)用”獲“中國好設(shè)計”銀獎。
近年來，利用石墨烯的“迷宮”阻隔效應(yīng)提高有機涂層的抗?jié)B透性和防腐性，已成為國內(nèi)外防腐涂料領(lǐng)域的研究熱點。然而，研制具有實用價值的高性能石墨烯改性重防腐涂料難度非常大。
中科院寧波材料所研究員王立平和中國工程院院士薛群基團隊經(jīng)過數(shù)年技術(shù)攻關(guān)，成功突破石墨烯改性防腐涂料研發(fā)及應(yīng)用的技術(shù)瓶頸，開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型石墨烯改性重防腐涂料。該技術(shù)成果已經(jīng)通過國內(nèi)權(quán)威鑒定機構(gòu)的性能檢測，鹽霧壽命超過6000小時，綜合性能明顯優(yōu)于國際一流產(chǎn)品，已成功應(yīng)用于電網(wǎng)、化工、海洋裝備等領(lǐng)域。
能讓新能源車跑得更久
上月，來自工信部的消息稱，中科院寧波材料所和寧波中車新能源科技有限公司聯(lián)合研發(fā)的石墨烯改性高能量密度鋰離子超級電容器，通過寧波市經(jīng)濟和信息化委員會組織的新產(chǎn)品鑒定，并實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
專家認為，采用石墨烯改性正極復(fù)合材料和石墨烯改性復(fù)合導(dǎo)電劑開發(fā)的高能量密度鋰離子超級電容器，解決了保障鋰離子電容器結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、提高電極密度的關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品單體容量達17KF、能量密度達20Wh/kg以上、功率密度接近8kw/kg，技術(shù)水平達到國際領(lǐng)先水平。該類產(chǎn)品已經(jīng)具備了批量投放市場的能力。
寧波中車新能源科技有限公司的相關(guān)科技人員表示，這項技術(shù)與人們的生活息息相關(guān)，意味著我們?nèi)蘸蟮男履茉窜嚳梢钥焖俪潆?，并在充電后跑得更久?
“石墨烯” 鋁空氣電池
也在寧波問世
石墨烯走進人們生活的腳步近了。記者還了解到，中科院寧波材料所研究團隊研制出基于石墨烯空氣陰極的千瓦級鋁空氣電池發(fā)電系統(tǒng)。通過實際演示顯示，該電池系統(tǒng)可同時為一臺電視機、一臺電腦、一臺電風(fēng)扇以及10個60瓦照明燈泡同時供電，初步驗證了鋁空氣電池系統(tǒng)的發(fā)電供電能力，是新能源和新材料領(lǐng)域的一項重大突破。
中科院寧波工業(yè)技術(shù)研究所高級工程師薛業(yè)建告訴記者，以石墨烯基復(fù)合氧化物為催化劑的鋁空氣電池有很大的市場空間，這款鋁空氣電池目前已擁有22項國家專利，以后將可用于電動汽車、通訊基站等各個領(lǐng)域。如果用于新能源汽車上，可以使車身輕盈，并大大提高續(xù)航里程。如果用于手機充電寶上，則可以大大提高輸出電量。一些通訊基站如果采用這種電池，優(yōu)勢也是顯而易見的，現(xiàn)在我國的通訊基站用的是鉛酸電池，全國的通訊基站大概需要一千萬組鉛酸電池，每兩三年換一次，對一些偏遠地區(qū)來說更新比較困難，而鋁空氣電池有15至20年的使用壽命，可以在很大程度上解決這一難題。
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用生活小實驗來發(fā)現(xiàn)石墨烯
我們身邊的石墨烯小實驗：用“撕膠帶法”來觀察石墨烯。將石墨片在普通的3M膠帶上反復(fù)黏附剝離，最終就可獲得石墨烯，將其放置在電子顯微鏡下就可以看到石墨烯的“芳容”。用類似的方法，我們甚至可以從鉛筆的筆芯中得到石墨烯的碎片，紙上一道淺淺的鉛筆印跡里，其實就是層層石墨烯的疊加。作為二維晶體形態(tài)的單層石墨烯，其實可以通過這樣平常的實驗“制造”出來。
記者 王元卓
通訊員 王虎羽 高曉靜 童小毅 文/攝
