Category Archives: 产业资讯
美国出台《COINS法案2024》严控石墨烯技术合作 科技霸权博弈再升级
美国国会通过《2024年全面对外投资国家安全法案》(简称COINS法案2024),禁止对美国制裁名单上的实体进行投资,并明确了禁止投资的特定技术领域。该法案将石墨烯相关技术列入”禁止技术”清单,禁止美国实体与中国在半导体、能源、国防等关键领域开展技术合作。
美国国会于去年底通过《2024 年全面对外投资国家安全法案》(“COINS 法案 2024”),将石墨烯相关技术纳入 “禁止技术” 范畴,引起国际社会广泛关注。
该法案旨在维护美国所谓的国家安全,对涉及中国的特定投资和人员实施制裁。在投资禁令方面,美国财政部长有权禁止美国人士在特定 “禁止技术” 领域与 “涵盖外国人士” 进行 “涵盖国家安全交易”,使用石墨烯晶体管的集成电路就位列其中。这意味着美国人员在石墨烯技术相关的投资、合作等交易活动将受到严格限制。
法案还规定,美国人士在 “禁止技术” 或 “需通报技术” 领域进行相关交易后,必须按规定向财政部长提交书面通报,否则将面临处罚。同时,财政部长需定期向国会委员会提交报告,评估法规执行情况,并与盟友和伙伴国开展多边合作,推动建立类似的限制机制。
石墨烯作为一种新型材料,在半导体、电子、能源等多个领域具有巨大的应用潜力和发展前景。美国此举被认为是出于维护自身在相关技术领域的优势地位,试图通过限制投资和交易来阻碍其他国家在石墨烯技术方面的发展。然而,这种单边限制措施不仅违背了市场自由竞争的原则,也对全球科技合作与交流造成了负面影响,引发了国际社会对于贸易保护主义抬头的担忧。
来源:世说新材
石墨烯传感器正逐步走向市场
传感器技术对于高科技设备和智能设备监控环境至关重要。随着移动设备和自动驾驶汽车的兴起,传感器已无处不在。人工智能的进步推动了对小型、低成本、高性能传感器的需求。
这一趋势始于 1990 年至 2020 年的微机电系统(MEMS)技术,几乎每部手机都集成了加速计、陀螺仪和麦克风等各种传感器。这些传感器采用半导体制造方法大批量生产。
石墨烯和其他二维(2D)材料的发现进一步推动了传感器技术的发展。这些材料可以制造超薄传感器层,提高灵敏度并提供独特的性能。
然而,在证明二维传感器优于现有传感器以及实现可靠的大规模生产方面仍存在挑战。石墨烯旗舰计划(2013-2023 年)对这些问题进行了探索,旨在将先进的二维材料传感器推向市场。最近,《二维材料》(2D materials)杂志上发表了一篇开放存取论文,总结了该计划中不同传感器研究小组的工作及其成功经验,重点是带电子读出功能的二维材料传感器的晶圆级制造。
本文介绍了基于转移和无转移生产二维材料传感器的区别。虽然这两种方法各有优缺点,但二者之间的选择取决于设备类型及其与读出电子设备的系统集成,作者在文中介绍了选择方法。论文还介绍了使用 CMOS 集成电路读出传感器数据的优势,这证明了二维材料传感器与现有制造技术的兼容性,同时也提高了二维材料的技术就绪水平 (TRL),使其更接近工业应用。
作者详细介绍了各类二维材料传感器的操作、优点和缺点,包括压力传感器、麦克风、气体传感器和生物传感器。
使用高端设备进行二维材料传感器的实验室演示可以达到技术就绪水平(TRL)3-4 级,而要达到 TRL 5-6 级或更高,则需要在真实环境中进行验证。这就需要将传感器、读出电子装置和数据处理集成到便携式原型中。带电子读出功能的晶圆级传感器芯片具有成本低、功耗低和体积小的优势。这些芯片可在印刷电路板上制成小巧的传感器模块,由电池供电,并可通过无线接口和显示器进行增强。下图是这种原型的一个示例,显示了带有电容读出电子元件、Arduino 处理器、显示器和电池的石墨烯压力传感器原型。
图:二维传感器原型
石墨烯发现 20 年后,石墨烯旗舰计划启动 10 多年后,在实现二维材料传感器和晶圆级生产工艺方面取得了重大进展。Graphenea 公司为传感领域提供了一系列产品,如包含气体、化学和生物传感装置的各种微芯片。通过 Graphenea 卡和盒式磁带等配套产品,可轻松集成到实验装置中。不过,虽然二维材料传感器已经开始小规模生产,但目前还没有大批量(每年 100 万个产品)生产。
图:将二维材料传感器推向市场的路线图
该论文还包含一份提高石墨烯传感器产品 TRL 的路线图。为了推动二维材料传感器的产业化,需要做更多的工作来提高其技术就绪水平(TRL)。主要挑战包括证明二维传感器的性能优于现有传感器,以及开发具有成本效益、可扩展的生产工艺。原型的迭代测试和优化将有助于改进设计和生产方法,加快大型半导体和传感器公司的采用。
弥合学术研究与工业产品开发之间的差距是一项重大挑战。公司倾向于将风险降到最低,只有在大学或初创公司展示出强大的传感器性能后,才会对二维传感器技术进行大量投资。一旦缩小了这一差距,二维传感器就能在智能设备中广泛应用,从而加快其普及速度。
二维传感器可以取代当前的传感器,以更低的成本和功耗更可靠地检测更小的信号。它们还能实现新的测量技术,如单分子检测,从而带来新的应用。例如,利用生物传感器检测植物病害,利用气体传感器进行健康监测,以及利用生物识别传感器进行个人身份识别。
最终,经人工智能增强的二维传感器可集成到物联网应用、传感器网络、自动驾驶汽车和机器人技术中。高密度传感器的部署将改善环境监测,有利于农业和医疗保健,并应对气候变化和资源短缺等社会挑战。因此,二维材料传感器研究有望继续发展并改善我们的生活。
Towards wafer-scale 2D material sensors: DOI: 10.1088/2053-1583/adac73
来源:Graphenea
大规模连续生产石墨烯,实现进一步工业应用
开发低成本、环保型石墨烯制备方法是实现大规模工业化生产和应用的关键。电化学剥离法是一种新兴的石墨烯制备方法,但目前仍局限于烧杯级研究,缺乏大规模生产策略/设备。广西师范大学Youguo Huang、Qingyu Li、Juantao Jiang等研究人员在《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》期刊发表名为“A Continuous and Safe Strategy for Large-Scale Graphene Production by Electrochemical Exfoliation–Flexible Encapsulation Strategy and Array Electrolyzer”的论文,研究提出了一种柔性封装策略来设计阳极/阴极电极,并开发了一种阵列电解槽来确保石墨烯的连续安全生产,以进行中试规模验证。
柔性封装策略可有效提高剥离效率和石墨烯产率,分别达到 98.6% 和 39.6%(层数≤7,97%),低 ID/IG 比为 0.22,高 C/O 比为 16.9。在放大生产过程中,由于高温促进了羟基自由基的形成和石墨尺寸增大导致的尖端效应,出现了严重的碳腐蚀现象。H2O→OH 路线和 SO42- → S2O82- → SO4– → OH 路线都促进了羟基自由基的形成并导致碳腐蚀。当电解液温度从 70 ℃ 降到 30 ℃ 时,平均碳腐蚀率从 75% 显著下降到 46.7%。这项工作中的石墨烯电化学剥离规模化生产证明了柔性封装策略和阵列电解槽的可行性,为进一步的大规模应用展示了巨大的潜力。
图1.石墨阳极电极、阴极电极和阵列电解槽的示意图,用于通过电化学剥离放大生产石墨烯。
图2. (a)裸阴极/阳极、(c)封装阳极、(e)封装阴极/阳极剥离后的光学图像以及相应的(b、d、f)电解质;(g)电解质温度曲线,(h)电流随时间曲线;以及(i)不同电极的剥离效率和(j)石墨烯产率。
图3. (a)石墨烯产品的XRD图谱,(b)拉曼光谱,(c) FT-IR光谱,(d) XPS高分辨率c1s光谱,分别来自裸阴极/阳极、封装阳极和封装阴极/阳极电极。
图4、(a)实时电压曲线,(b)不同剥离时间下石墨箔表面接触角,(c)实时电流曲线,(d)剥离效率和石墨烯产率,(e)石墨烯XRD谱,(f)不同输入电流下的实时电解质温度。



工信部等八部门联合印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》

新型储能制造业高质量发展行动方案
钠电池。研发高性能硬碳、筛分型碳等负极材料及高容量正极材料,聚焦长寿命、高比能、宽温域、高功率发展方向,推动大规模钠电池储能系统集成及应用技术攻关,服务新型电力系统建设。
液流电池。开展液流电池电堆、双极板、电解液、离子交换膜等关键材料技术攻关,提升液流电池能量效率、系统可靠性、全生命周期经济性。
超级电容器。支持高电压电解液、高导电石墨烯、高性能隔膜等新型材料技术创新,开展高能量密度电极材料、电极制备、高效预嵌锂等技术攻关,发展高比能、高安全、长寿命超级电容器。
铅碳电池。开展新型复合材料板栅、高导电性多孔炭材料等技术攻关,支持低铅含量、高比能、长寿命铅碳电池产品研发。
飞轮储能。提升高速旋转环境下轴承可靠性、承载力,突破高强度、低密度、长寿命转子材料技术。
压缩空气储能。研发大流量高效压缩机,提升大膨胀比、高可靠透平膨胀机供给能力,布局大容量、高密封性储气设施、高效储热装备、新工质低阻高效换热器,提高能量转化效率。
其他技术。前瞻布局开发水系锌离子电池、水系铁镍电池、镁离子电池、熔融盐铝电池、镍氢电池等新体系电化学储能技术。推动储热、储冷等新型物理储能技术装备研发及产业化突破。
先进结构设计。支持储能电池模块化开发,鼓励高效率结构创新,发展紧凑可靠的低阻抗高效连接技术,推动智能组串、高压直流等集成技术创新,提升大型储能系统集成效率。
精细化电池管理。发展系统级主动均衡技术,探索基于端边云架构的先进储能系统高效高精度管理技术。围绕大规模储能系统开展高精度智能传感技术攻关,开发适用于储能电池管理系统的功能安全及信息安全设计与评估技术。
高性能变流器。面向1500V以上高电压应用需求,开展高能效、高能量利用率高压级联技术攻关。突破变流器极端工况过载能力支撑技术、构网和跟网控制高效切换技术,加快电池管理系统、变流器控制系统和设备级能量管理系统一体化设计技术开发,提升新型储能电站有功、无功支撑能力。
高效热管理。围绕提升电池热性能感知和预测精度,研发液体冷却、相变材料冷却、热管冷却等多种高效先进热管理技术,突破结构紧凑、导热性能优异的热管理结构设计技术。
智能化能量管理。突破基于指令跟踪、平滑出力等多种模式的调度策略优化技术、多设备协同优化控制和构网控制技术。开发储能调节能力评估与智能调度决策系统。建设面向区域电网综合应用的分布式储能资源协同聚合调控平台。
高性能器件和预制舱。研发新型储能系统用小型化高精度高可靠性智能传感器、耐高温耐高压低损耗IGBT器件,支持新型电力电子器件及驱动控制关键技术和标准化高强度预制舱技术攻关。
本征安全技术。围绕提升储能电池环境适应性和热稳定性,开发强热稳定性正极和低膨胀负极材料、高强度耐高温隔膜、温敏性阻燃材料等先进高安全材料,突破压力容器全生命周期安全技术,支持锂电池、钠电池固态化发展,提升本征安全性能。
主动安全预警技术。发展基于电压、温度、荷电状态、变化率等运行关键参数智能传感器,结合先进算法开发高精度储能系统安全故障预判和诊断技术、储能电池热失控预警技术、储能电池状态和残值评估技术及相关验证技术。
高效安全防护技术。聚焦热蔓延抑制目标,开发高效清洁抗复燃灭火介质,单体和模组间热传导阻隔技术,高效环保冷却及灭火设备。
安全性能评估技术。提升新型储能系统、分级安全管理优化技术,研发全工况模拟及安全可靠性试验技术、新型储能系统全生命周期安全态势智能评估技术、新型储能产品加速老化测试技术。
信息来源:工信微报
天津大学研发可控手性石墨烯卷为自旋电子学开辟新路径
中新网天津2月25日电 (记者 孙玲玲)记者25日从天津大学获悉,日前,该校胡文平教授、雷圣宾教授、李奇峰教授和沈永涛副教授联合团队开发了一种名为“石蜡辅助浸入法”的新技术,成功制备出具有可控手性的石墨烯卷,为二维材料的手性调控及其在自旋电子学领域的应用提供了全新思路。这一突破性进展不仅为材料科学领域注入了新活力,也为未来量子计算和自旋电子器件的发展奠定了坚实基础。相关成果已发表于国际权威期刊《自然·材料》。
将石墨烯加入铜,出现前所未有的电气性能,石墨烯铜基复合材料突破性进展!
石墨烯作为铜基复合材料的理想增强相,近年来在提升材料性能及工业化应用方面取得了显著进展。一种全新的高电导率石墨烯铜基复合材料开始在线缆行业推广,已经有高速裸线工厂在验证其性能,其设计理论是石墨烯+铜,具有高导电率(57-59 MS/M)和高稳定性,而石墨烯的电导率高达100 MS/M,LTDF石墨烯的电导率比铜高出近70%,因此,以铜为基体、以石墨烯为增强相,制得的高导电性、高导热性、超高强度及电磁屏蔽性能优良的“超级铜”正越来越受到科研界和产业界的青睐。最新石墨烯铜基复合材料突破性进展,美国能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)的一个研究团队将石墨烯这种碳基材料添加到电铜中,发现它能够在不降低电导率的情况下,减少金属的电阻温度系数,这一成果有望带来电气效率的提升。
电阻温度系数解释了为什么铜线在通电时会发热,它是金属导电性的一个重要影响因素。如果金属温度过高,其导电性通常会降低。这一发现是在科学家们多年研究如何通过添加其他材料来增加金属导电性,尤其是在高温环境下取得的,这也颠覆了关于金属作为导体行为的传统科学认知。
铜(Cu)因其优良的导电性能被广泛应用于电机、发电机、建筑电线、充电器、变压器和电气接触等领域。随着对电气化和能源效率要求的提高,需要开发出比现有铜合金(如C10100和C11000)具有更高电性能的材料。来自PNNL的科学家们在《Materials & Design》杂志上发表的研究成果显示,通过剪切辅助加工和挤出(ShAPE)技术制造的铜-石墨烯复合材料,在电性能上取得了显著提升。具体而言,添加18ppm的石墨烯能够使C11000合金的电阻温度系数(TCR)降低近11%,研究人员发现,这一降低并没有减少材料在室温下的电导率。“我们证明了片状和团簇必须同时存在,才能制造出更适合高温运行的更好导体。”PNNL 的材料科学家、参与该研究的 Kappagantula 说。
图:(a)摩擦系数(CoF)随滑动时间的变化;(b)仅铜和铜-石墨烯(Cu-Gr)原料箔的磨损深度随磨损宽度的变化,这些原料箔用于制造各种ShAPE铜-石墨烯复合材料
图:(a)电阻温度系数(TCR)和(b)ShAPE仅铜及铜-石墨烯(Cu-Gr,简称CuG)复合材料的电导率随石墨烯(Gr)含量的变化

另一个潜在的用例是将电力输送到家庭和企业的输电线路,这些线路通常由铜制成。使用这种复合材料制成的电线可以在全球城市对电力需求增加的情况下提供更高的效率。
研究人员计划继续定制铜 – 石墨烯材料,同时测试厚度约为美国一分钱硬币,即 1.5 毫米的用该材料制成的电线。在实验中,他们将测量其他关键属性,如强度、疲劳、腐蚀和耐磨性,以测试其在工业应用中的可行性。
来源:公众号·线缆行业朋友圈分享
CGIA:关于征集2025年度石墨烯标准新项目的通知
各会员单位及相关单位:
石墨烯材料凭借其优异的光学、电学、热学、力学性质以及超大比表面积、层状可滑动结构等结构特性,在电子器件、新能源、复合材料、大健康医疗和国防军工等众领域展现出可喜的应用价值。一批石墨烯应用产品实现了市场突破,在重要装备、重大工程、环境治理、节能减排以及标志性民生产品领域得到了市场化应用。
产业发展,标准先行。中关村华清石墨烯产业技术创新联盟致力于石墨烯等纳米新材料团体标准的创制工作,现已成为国内石墨烯领域开展标准化工作最早、参与人数最多、最具行业影响力的团体标准组织。为推动石墨烯产业高质量发展,建立健全石墨烯标准体系,现面向社会征集2025年石墨烯相关标准新项目。具体事项通知如下:
一、征集范围
1.石墨烯材料相关标准。围绕石墨烯材料的特性参数表征方法、制备工艺、材料规范、绿色制造等。
2.石墨烯应用产品相关标准。围绕石墨烯在各应用领域的产品建立产品标准、关键性能参数检测方法、应用指南、绿色制造等。
3.石墨烯企业评价相关标准。围绕企业的创新、品牌、信用等建立相关评价标准。
二、申报要求
1.申报主体:具备技术研发、检测验证及产业应用基础的相关单位或个人,鼓励产学研用联合申报。
2.申报材料:需提交《2025年度石墨烯标准新项目申报书》(格式见附件,扫描下方二维码下载)。
3.申报项目应具有一定的创新性和先进性,能反映石墨烯领域的最新技术进展和发展方向。
三、申报流程
1.本申报常年有效。请申报单位将申报材料电子版发送standard@c-gia.org。邮件主题请注明“2025年度石墨烯标准新项目申报-[申报单位名称] – [项目名称]”。纸质材料加盖公章后寄送至联盟办公室。
2.审查:联盟将对申报材料进行形式审查。通过形式审查的项目,联盟将按照《中关村华清石墨烯产业技术创新联盟团体标准管理办法》进行立项评审,立项后按程序组织制定。
四、联系方式
中关村华清石墨烯产业技术创新联盟
标准评价部:戎老师 李老师
联 系 电 话:13681575663 13691342491
电 子 邮 箱:standard@c-gia.org
地 址:北京市通州区北苑万达广场A座504
中关村华清石墨烯产业技术创新联盟
2025年2月20日
CGIA:关于征集在家电领域可应用的新技术、新材料的通知
20各相关企业、科研机构:
为加速石墨烯等新材料在家电领域的创新应用,推动家电产业的技术革新与升级,中关村华清石墨烯产业技术创新联盟(简称华清石墨烯联盟)于2024年底正式成立“石墨烯家电技术合作工作组”。该工作组由广东美的厨房电器制造有限公司担任组长单位,致力于推动石墨烯等新材料在家电领域的创新应用。
石墨烯材料作为一种具有优异性能的新型材料,在提高能效、降低碳排放、新型功能涂层、高性能电加热技术等领域展现出巨大潜力。本次征集活动旨在汇聚行业内外的技术资源,搭建产学研用协同创新平台,助力家电行业和石墨烯等新材料高质量发展。
一、征集范围
(一)提高能效技术
- 高效电机技术:优化电机设计与材料选择,提升电机效率,降低能耗。
- 智能控制系统:利用人工智能和物联网技术实现家电的智能调控与能效优化。
- 新型热传导技术:通过改进热传导材料和结构设计,提升家电的热效率和运行稳定性。
(二)降低碳排放技术
- 绿色环保制冷剂:研发新型环保制冷剂,减少温室气体排放。
- 节能设计方案:从产品设计源头优化能源利用效率,降低碳足迹。
- 可再生能源应用技术:探索太阳能、风能等可再生能源在家电产品中的应用。
(三)新型功能涂层技术
- 抗菌涂层:利用石墨烯材料的抗菌特性,提升家电产品的卫生安全性能。
- 自清洁涂层:通过超疏水或光催化材料实现家电表面的自清洁功能。
- 防腐蚀涂层:延长家电产品的使用寿命,特别是在潮湿或腐蚀性环境中使用的产品。
(四)高性能电加热技术
- 快速升温材料:利用石墨烯材料的高导热性实现家电产品的快速加热功能。
- 精准控温技术:通过石墨烯材料的温度敏感特性实现精准温度控制。
- 高效节能技术:优化电加热系统的能量转换效率,降低能耗。
(五)其他
- 其他旨在增强家电产品性能、开发创新功能或优化现有功能的先进技术和新材料均属于本次征集范畴。
二、参与价值与机会
(一)技术合作与资源共享
参与企业或科研机构将有机会与美的公司等龙头企业建立合作关系,共享技术资源和市场渠道。
(二)降低碳排放技术
成功入选的技术方案将有机会通过美的公司的产品线实现市场化推广,快速进入消费市场并提升品牌影响力。
(三)技术研发支持
美的公司在家电领域拥有丰富的研发经验和资源,参与者可以借助其技术支持加速技术的产业化进程。
(四)政策与资金支持
石墨烯产业作为国家重点支持的战略新兴产业,参与者可能有机会共同申请相关科研基金和技术改造专项资金。
三、参与条件与注意事项
(一)技术要求
- 提交的技术方案需具备较高的创新性和实用性,能够解决当前家电行业的痛点问题。
- 技术方案需经过初步验证,具备一定的成熟度和可推广性。
(二)企业要求
- 具有专业研发团队以及坚实研究基础,在技术上拥有持续迭代升级的能力。
- 满足团体标准 T/CGIA005 – 2022《石墨烯材料开发与制造能力等级评价》中开发能力达到 II 级及以上,或制造能力达到 B 级及以上的企业,将被优先考虑入选。
- 联盟会员企业在同等条件下享有优先入选资格。
(三)提交资料要求
- 技术资料:简要阐述技术原理、性能指标及技术优势等内容。
- 产品资料:提供产品规格、应用案例、市场反馈等关键信息;如有产品实物或样品,可一并提供。
- 企业/机构资料:包括营业执照副本、科研机构资质证明、团队介绍及详细联系方式等。
(四)时间节点
- 《家电新技术和新材料征集表》详见附件,征集表提交截止时间为2025年4月30日。
- 请各单位发送邮件时,将标题统一命名为:家电新技术和新材料征集表 – 单位名称 。
- 初步筛选后,符合条件的企业将受邀参加2025年5月的美的家电技术对接会。
(五)联系方式
- 联系人:戴石锋/ 戎青辉
- 联系电话:13811062632 / 13681575663
- 邮箱地址:standard@c-gia.org
中关村华清石墨烯产业技术创新联盟
2025年2月10日
“福见永安 山区状元”新型碳材料产业和汽车产业专场推介会在京成功举办
2月16日,“福见永安 山区状元”新型碳材料产业和汽车产业专场推介会在北京福建大厦成功举办。此次推介会旨在展示永安市在新型碳材料和汽车产业领域的最新发展成果,促进企业与科研机构之间交流合作。来自国内汽车产业、新型碳材料企业和高校科研院所的嘉宾代表出席会议,永安市委常委、统战部部长、三明埔岭汽车工业园区党工委书记张凤玺,永安市人民政府副市长龚祖清出席会议。
会议期间,汽车园介绍了永安新型碳材料产业和汽车产业的发展现状和前景。在专家报告会上,大家深入探讨了新型碳材料在未来的应用前景和技术挑战以及汽车产业的最新发展趋势和技术创新。
在项目成果推介环节,永安市凯纳新材料科技有限公司、中联环(永安)新材料科技有限公司、福建福迪车辆制造有限公司分别介绍了各自企业的技术需求和合作意向,展示了永安市在新型碳材料和汽车产业方面的技术实力和市场潜力。
此次推介会为永安市新型碳材料和汽车产业的发展提供了重要的交流平台,进一步推动了产学研合作,助力永安市在相关领域实现更大突破和发展。