四领一促 爱拼敢赢丨永安市甫弼矿区石墨矿开采项目开工

人勤春早焕新机,龙盘虎踞开新局。3月28日,三明市2024年度重点工程——永安市甫弼矿区石墨矿开采项目举行开工仪式。

永安市甫弼矿区石墨矿开采项目的开工建设,是永安市推动矿权改革工作的先手棋,更是永安市国有矿业投资平台组建后擂响的“第一鼓”。项目建成投产后,微晶质石墨矿的生产规模可达年产6万吨,将通过产业链探索就地深加工转化,重点为永安石墨产业园与深圳贝特瑞新材料公司合作研发的微晶石墨负极材料提供产业化原料的资源保障,提升矿产资源附加值,以此实现矿产资源规模化、绿色化、高端化的开发利用。

永安市石墨矿资源禀赋高,探明石墨矿资源量大,为践行“绿水青山就是金山银山”的生态理念,把永安市矿产资源优势转化为产业优势、竞争优势和发展优势,促进工业经济稳增长,永安市交通发展集团有限公司深入贯彻“两集中一拓展”精神,遵循“保护优先、有序开发、综合治理”原则,科学谋划了永安市甫弼石墨矿山建设生产项目,积极推进石墨矿规模开发和深度利用。

矿业权改革是近年来三明市的重要课题之一。过去一年,交发集团为统筹做好矿产资源“两集中一拓展”“资源资产化、资产资本化、资本证券化”的工作,积极践行国企担当,主动跑政策、抓落实,推进我市乡镇集体矿权体制改革。今年年初,交发旗下永安市恒鑫能源投资有限公司正式确立为永安市国有矿业投资平台。今年,平台开始布局将永安市乡镇集体矿产资源集中整合到平台上来,形成全市一盘棋,以矿权整合的矿产资源来打造“原料+园区+技术”的产业孵化池,推动永安市优质矿产资源高效转化增值。

来源:今日永安网

新型导电剂的赛道,碳纳米管为什么跑在了石墨烯前头?

我们从两种材料的研究历史、性能特点、标准进展以及下游市场四个方面做一些梳理,并基于以上客观内容,尝试给出一些主观判断。

石墨烯发现时,碳纳米管已经问世十余年。

2004年10月,英国曼彻斯特大学工作的安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用普通胶带完成了他们的“魔术”,标志着石墨烯材料的正式问世。

而碳纳米管发展至今,已经走过30多年的历程。

主要的里程碑事件如下:

碳纳米管研究里程碑  来源:《见微知著,碳材料产业发展蓝皮书(2020)》

综合上述内容可发现,石墨烯发现之前,科研界对碳纳米管的物理结构和电磁热化学特性已经做了充分研究,并且已经可以制备出各种碳纳米管宏观体。继2000年法国科学家首次制备出碳纳米管纤维后,2002年,清华大学吴德海教授团队已经可以制备出20厘米长的碳纳米管束。时至今日,碳纳米管在科研界的研究热度依然不输石墨烯。

石墨烯作为导电剂,对锂离子存在位阻效应。

锂电池导电剂理论研究认为,导电炭黑为“点-点”接触模型、碳纳米管为“线-点”接触模型,而石墨烯为“面-点”接触模型,该模型可以使活性物质颗粒在集流体上构筑“长程”导电网络,所谓“长程”导电网络,即导电通路更好的连接结构,对离子和电子的传输有增益。

但是在实际应用研究中发现,较大尺寸石墨烯作为导电剂会形成锂离子位阻效应,锂离子很难穿过由碳原子连接组成的石墨烯六元环,因此较大尺寸的石墨烯会加长锂离子传输路径,降低锂离子传输效率。

导电剂不同类型和优缺点  来源:天奈科技招股书

那么,多大尺寸的石墨烯作为导电剂比较适合呢?一般会将正极材料的尺寸作为类比,一般认为石墨烯片径小于20μm时,锂离子的位阻效应可忽略。因此石墨烯作为导电剂存在位阻效应,一定程度上限制了其应用。

石墨烯应用标准进展缓慢,导电浆料仅有团体标准。

与碳纳米管相比,石墨烯的行业标准目前还主要集中在材料本身的定义、分类和表征等方面,石墨烯导电浆料、石墨烯导热膜等应用方向仅有团体标准。

碳纳米管方面,碳纳米管导电浆料国家标准(GB/T 33818-2017)2017年正式发布并实施,天奈科技作为该标准的牵头单位,还牵头制定了碳纳米管导电浆料国际标准(ISO/TS 19808),2019年天奈科技在科创板上市,至今仍保持碳纳米管导电剂全球领跑地位。

石墨烯行业相关国家标准  来源:《碳材料产业发展蓝皮书(2023)》

碳纳米管行业相关国家和国际标准  来源:《碳材料产业发展蓝皮书(2023)》

石墨烯导电剂仅适用于磷酸铁锂体系,且需要与碳纳米管复配。

应用端方面,随着消费者对汽车尤其是乘用车的高续航里程、轻量化需求逐步提升,同时新版补贴额度与能量密度挂钩,三元动力锂电池才是动力锂电池的发展趋势,但三元锂电池却不是石墨烯导电剂适用的领域。

中国动力锂电池导电剂渗透率情况。来源:高工锂电

虽然石墨烯导电剂也具有导电性优异的特点,但适用范围较碳纳米管存在局限性,行业常用的方案是石墨烯和碳纳米管复配应用于磷酸铁锂电池。

比较常见的复配方案包括3:2的“碳纳米管+石墨烯”、67:30:3的“SP+碳纳米管+石墨烯”等,由此可见,无论是三元电池还是磷酸铁锂电池的性能提升,都离不开碳纳米管掺杂的新型导电剂。

全球新能源汽车市场和碳纳米管导电剂行业需求。来源:华西证券

从新能源汽车角度看,中长期磷酸铁锂与三元材料并行发展路线较为明确,但是磷酸铁锂天然导电性差于三元,因此对于碳纳米管导电剂需求会趋强。

从锂电材料技术迭代角度看,高镍正极材料以及硅基负极材料将成为动力电池发展的主要方向之一, 碳纳米管导电剂可以改善二者较差的导电性能,因此长期看碳纳米管导电剂将逐步成为刚需。

 

From:Carbontech

资讯汇总3.25

1、首届石墨烯暨纺织服装新材料产业论坛举办

3月19日,中国·赣州首届石墨烯暨纺织服装新材料产业论坛在兴国举办,来自全国各地的260多位石墨烯和纺织服装领域的院校专家、企业机构、行业协会代表齐聚一堂,探讨交流“新材料之王”石墨烯在纺织服装等领域的研究和产业化应用。

此次论坛的成功举办,是兴国县聚焦石墨烯在纺织服装、新能源、电子信息等领域高端应用的标志性事件,也是该县利用创新人才,为学术、产业、投资、纺织服装领域提供高价值专业交流平台,加快打造集群发展产业高地的重要举措,为兴国发展提供动力源泉。

论坛开幕式上还集中签约了16个项目,总投资83亿元。

来源:赣南日报

2、Levidian 推出石墨烯增强原型卡车轮胎

Levidian 推出了其首款原型卡车轮胎,将净零石墨烯与炭黑结合在一种新的胎面配方中,可以开启更环保、更高性能轮胎的未来。

本周在汉诺威轮胎技术博览会上推出的石墨烯增强天然橡胶和丁二烯橡胶轮胎胎面胶通常用于商用车轮胎,已被证明可以显着改善轮胎的机械和动态性能。

敦阿都拉萨研究中心 (TARRC)的独立测试表明,添加 Levidian 的净零石墨烯可以使滚动阻力降低约 23%。初步结果还表明,有可能降低化合物密度,从而使轮胎整体更轻。总体而言,这可以将燃油效率大幅提高 3-4%。

Levidian 的石墨烯是作为名为 LOOP 的独特脱碳解决方案的一部分而生产的,该解决方案允许轮胎生产商通过生产清洁氢气和高质量石墨烯来降低其制造过程和产品的排放,石墨烯可用作增强胎面等级碳填料。

来源:石墨烯网

3、BGI受邀出席第十届中国国际风电复合材料高峰论坛

北京石墨烯研究院有限公司(BGI)受邀参与此次论坛,并分享蒙烯玻纤在风电叶片防除冰领域的应用探索,旨在进一步推广以蒙烯纤维为代表的石墨烯材料在风电产业应用中所发挥的独特优势。

论坛期间,BGI和参与本次论坛的部分业主单位、主机厂、叶片厂、防雷单位、科研院所、运维单位等风电全产业链的行业专家,就蒙烯玻纤在各客户垂直领域的行业应用进行交流和探索,并同龙源电力、华能新能源、明阳智能、国电联合等风电行业龙头客户进行了深度沟通。

下一步,BGI将针对蒙烯玻纤在叶片加热防除冰应用场景,同风电行业的伙伴展开进一步合作,通过市场需求引导研发,解决行业难题,实现石墨烯材料在风电行业“杀手锏级”应用,用石墨烯科技助力新能源发展。

来源:北京市石墨烯研究院

4、福建海峡石墨烯产业技术研究院将携北京兄弟院所亮相科洽会

石墨烯被誉为21世纪“新材料之王”,晋江率先成立福建海峡石墨烯产业技术研究院布局石墨烯产业,2021年引进北京石墨烯技术研究院对其运营管理,高位嫁接北京院科研资源。

福建海峡石墨烯产业技术研究院院长 罗圭纳:我们福建分院结合北京石墨烯技术研究院雄厚的石墨烯技术研发背景,与晋江市良好的科技创新氛围及雄厚的民营经济基础,突破石墨烯产业从基础研发到产品研发之间的转化难题,引领晋江民营企业材料设计和应用的变革,不断提升晋江新材料产业的影响力。

在罗圭纳看来,晋江在全国两会刚刚胜利闭幕就筹办首届科洽会,恰逢其时、意义重大,这是晋江坚持以科技创新为引领,升级传统产业、壮大新兴产业、培育未来产业,因地制宜发展新质生产力的一个有力举措。

来源:晋江电视台

5、西太湖召开石墨烯产业高质量发展座谈会

3月21日上午,常州西太湖科技产业园召开石墨烯产业高质量发展座谈会,了解当前企业的生产经营情况,帮助企业解决实际难题,提振发展信心。区委常委、西太湖党工委书记徐俊,西太湖管委会副主任、江南石墨烯研究院院长胡延红,园区经发局、科技局、招商局等部门以及第六元素、富烯科技、二维碳素等十余家园区重点石墨烯企业负责人参加会议。

来源:西太湖

6、获中车长客专家肯定!BGI蒙烯玻纤有望踏入磁浮列车领域

近日,中车长客磁浮所专家梁世宽来到BGI调研考察,针对蒙烯地铁加热座椅方案的成效,以及未来蒙烯玻纤加热座椅在轨道交通领域更为广泛的应用展开进一步探讨。梁世宽对BGI自主研发的蒙烯玻纤材料给予高度评价,并对蒙烯玻纤地铁加热座椅如何提高安全性、可靠性及全寿命周期稳定性提出宝贵意见。

梁世宽曾主导研发高温超导磁浮原理样车、高温超导时速600公里/小时工程样车、常导时速600公里/小时磁浮工程样车,清远磁浮车辆、北17、北19地铁车辆、低地板车辆等众多车型。经由深度了解、调研及认证后,梁世宽认为,凭借蒙烯玻纤优异特性,有望在磁悬浮列车领域展开大规模应用,未来希望双方就此领域展开进一步的应用及探索。

来源:北京石墨烯研究院

三明永安:产业为媒 山海“联姻”

东南网3月18日讯(通讯员 陈莉莉 梁舒成 )3月13日,金桥·永安新型碳材料产业协同发展中心项目入驻签约交钥匙活动在上海举行。当天共有首批5家企业签约入驻中心,标志着中心运营迈出实质性步伐,浦永合作在深化区域合作、产业协同发展等方面取得新突破。

产业为媒,山海“联姻”。2023年11月,在浦永对口合作的框架下,由永安市政府和中国(上海)自由贸易试验区管理委员会金桥管理局、金桥集团合作共建的新型碳材料产业载体——金桥永安新型碳材料产业协同发展中心在上海金桥开发区揭牌成立。

永安市拥有丰富的石墨矿产资源,石墨烯产业链集聚初步形成,是全国首批11个石墨烯产业示范基地之一。而上海金桥开发区在新材料产业领域有基础优势,新材料产业园区、公共平台、工程技术研究中心、细分行业领先企业以及大企业开放创新中心集聚于此。为此,浦永两地在新型碳材料产业领域就此结上了“姻亲”,实现双向奔赴。

依托这一中心,永安与上海浦东新区围绕合作共建机制、产业协同发展、产业投融资互通、政策体系共享、产品示范应用、联合招商、共建产业园区等方面,积极开展战略合作。

筑好“巢”,引“凤”栖。随着浦永合作的深入推进,金桥·永安新型碳材料产业协同发展中心迎来了首批“住户”。在此次签约入驻的5家企业中,既有福建烯望新材料科技有限公司、福建中禾新材料有限公司等永安企业,又有上海梁杭生物科技有限公司、上海承一化学科技有限公司、青岛康平健德工业科技有限公司等外省企业。

结上“亲家”后,上海的“亲戚”越走越近。在浦永交流走访中,上海交大技术转移中心有限公司、上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司、上海材料研究所有限公司、长三角国家技术创新中心(上海长三角技术创新研究院)等科研院所相关负责人纷纷表示,他们要以碳材料领域为切入点,加强与永安、金桥开发区的紧密合作,基于各自优势,深度研究碳材料及相关产业领域合作路径,积极探寻从科技创新到产业化落地的合作契合点,为后续推动碳材料产业链创新研发成果在储能、新能源汽车、光伏、半导体等领域的应用拓展奠定良好基础。

资讯汇总3.18

1.完成钥匙交付!首批项目签约入驻金桥·永安新型碳材料产业协同发展中心

山海不为远,携手向未来。在浦永合作的框架下,金桥开发区积极响应对口合作战略,带着“双向奔赴、双向赋能、彼此成就”的美好愿景,2023年11月,由中国(上海)自由贸易试验区管理委员会金桥管理局、金桥集团和福建省永安市人民政府合作共建的新型碳材料产业载体—金桥·永安新型碳材料产业协同发展中心在金桥开发区揭牌成立。

随着金桥与永安的联系合作日益密切,该中心迎来首批“住户”。3月13日上午,金永新型碳材料产业协同发展中心项目入驻签约交钥匙活动在金湾新材料产业园展厅举行,标志着双方在深化区域合作和产业协同发展上迈出了坚实步伐。

金桥·永安产业协同发展中心三方共建代表与福建烯望新材料科技有限公司、福建中禾新材料有限公司、上海梁杭生物科技有限公司、上海承一化学科技有限公司、青岛康平健德工业科技有限公司等5个首批入驻企业负责人进行项目签约。

2、科学家阐明三层石墨烯中的电声耦合

堆垛是二维层状材料的一个独特的结构变化方式,在对称性破缺和各种新奇的电学、光学、磁学以及拓扑现象等方面发挥重要作用。为理解堆垛结构对物质材料物理性质的影响,近日,中国科学院物理研究所、国家纳米科学中心、上海交通大学的多个科研团队通力合作,围绕三层石墨烯的一类重要堆垛类型“ABC堆垛”开展深入研究,阐明了ABC堆垛三层石墨烯中电子和红外声子之间的强耦合。相关研究成果发表于《自然-通讯》。

据介绍,三层石墨烯通常呈现出两种不同的堆叠几何构型,包括ABC堆垛和ABA堆垛。这两种堆垛的三层石墨烯具有完全不一样的对称性和电子特性,如中心对称ABC堆垛的三层石墨烯具有位移电场可调的能隙,可展现出一系列ABA堆垛三层石墨烯不具有的关联物理效应,如莫特绝缘态、超导和铁磁等。如何理解ABC堆垛三层石墨烯中的这些独特关联物理效应,成为当前重要的研究前沿之一。

科研人员介绍,由于电子-声子耦合是许多新奇物理现象和量子相变的基础,因此,探索三层石墨烯中与堆垛相关的电声耦合对于理解物理现象的微观机制以及设计新型器件具有重要意义。

实验中,科研人员通过栅电压可调的拉曼光谱和激发频率依赖的近场红外光谱,阐明了ABC堆垛三层石墨烯中电子和红外声子之间的强耦合。同时,利用堆垛依赖的电子-声子耦合,他们提出了一种简单、无损、高效、高空间分辨的成像技术以鉴别石墨烯的堆垛次序,为将来多层石墨烯及转角石墨烯的研究提供坚实基础。实验结果为理解ABC堆垛三层石墨烯中的新奇关联物理效应提供了新视角。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-024-46129-7

来源:中国科学报

3、石墨烯改性环氧乙烯基树脂及防腐涂料通过鉴定

项目成果达到国内领先水平

3月9日,广东省防腐蚀协会在广州组织并主持召开了由广东美亨新材料科技自主研发的“石墨烯改性环氧乙烯基树脂及防腐涂料研发与应用”科技成果鉴定会议。经专家鉴定,该成果具有较好的应用价值和创新性,达到国内领先水平。

该项目产品以天然防腐油漆为原料,设计并制备具有重防腐性能的石墨烯改性环氧乙烯基酯树脂,改善石墨烯易团聚、相容性差等问题。通过配方设计和改性石墨烯的筛选和复配,精准控制环氧乙烯基酯树脂材料的生产工艺。通过中试生产,优化了可稳定连续生产的工艺参数,制备出适合于各领域防腐蚀工程的重防腐涂料,实现了产业化应用,取得了良好的经济和社会效益。

来自中国科学院南海海洋研究所、华南理工大学、广东工业大学、广东省环境保护产业协会等单位7位专家组成的鉴定委员会认真听取了项目完成单位的报告,审查了相关资料。经质询和讨论,鉴定委员会一致认为,该项目成果具有较好的应用价值和创新性,达到国内领先水平,同意通过成果鉴定。

记者获悉,该项目获授权国家发明专利3件,项目产品经第三方检测机构检测符合相关技术要求。

来源:中国科学报

4、志强涂料与烯创科技石墨烯战略合作签约

签约仪式上,烯创科技总经理李巍表示,烯创科技一直致力于石墨烯的研发、生产及应用推广,拥有丰富的技术储备和创新能力。志强涂料作为一家在涂料行业具有深厚底蕴的企业,产品品质备受认可。双方的合作将充分利用石墨烯的独特性能,为涂料行业带来前所未有的变革。烯创科技将全力支持志强涂料的研发和生产工作,共同推动石墨烯在涂料领域的广泛应用。

石墨烯作为一种新型纳米材料,具有优异的导电、导热、机械等性能,在涂料领域的应用前景广阔。志强涂料与烯创科技的合作将充分发挥双方的优势,共同推动石墨烯在涂料领域的研发和应用,为行业的可持续发展注入新的动力。

来源:志强漆

5、《石墨烯多功能纺织面料》CNTAC团体标准计划项目开启立项审查投票

按《中国纺织工业联合会团体标准管理办法》的规定,经宁波石墨烯创新中心有限公司申报,秘书处审核,中国纺联标准化技术委员会对《石墨烯多功能纺织面料》CNTAC团体标准计划项目发起立项审查投票,投票时间截至2024年3月15日。

《石墨烯多功能纺织面料》由宁波石墨烯创新中心有限公司主导提出。该项目针对当前石墨烯纺织面料市场缺乏统一标准、产品质量参差不齐的问题,提出项目制定需求。该项目拟从石墨烯纺织面料中石墨烯材料的定性、石墨烯改性纺织面料的一般技术要求及功能性要求等三方面进行规定。该项目将采用SEM(扫描电子显微镜)与EDS(能量色散光谱仪)相结合的检测方法,以得出样品是否具有石墨烯的元素组成和特征结构,以评估样品的化学成分和微观结构,从而对石墨烯的存在进行判定;一般技术要求主要包括面料的安全要求、内在质量与外观质量要求;功能性要求拟规定石墨烯面料应具备的如远红外性能、防紫外线性能、抗静电性能、抗菌效果以及速干等功能。

来源:中国纺织工业联合会

6、翔丰华(300890.SZ):开发的石墨烯等新型碳材料产品可用于锂电池导电剂、橡塑复合材料、复合纤维等领域

格隆汇3月15日丨有投资者于投资者互动平台向翔丰华(300890.SZ)提问,“公司生产的石墨烯能否用于AI手机散热使用?硅碳负极能否用于AI手机电池?公司是否已经与相关手机厂商对接?”,公司回复称,公司开发的石墨烯等新型碳材料产品可用于锂电池导电剂、橡塑复合材料、复合纤维等领域;公司硅碳负极为适配于锂电池企业客户的复合负极,具体应用场景,根据客户需求确定,目前产品处于客户测试阶段,均已具备产业化条件,将根据客户需求进行相应匹配批量生产。

7、First Graphene宣布成功生产数公斤级氧化石墨烯

First Graphene报告称,该公司位于西澳大利亚亨德森的工厂成功生产了数公斤数量的氧化石墨烯。

以现有的制造专业知识为基础,First Graphene 确定了利用公司现有能力制造氧化石墨烯材料的新途径,从而开辟了更广泛的商业机会。氧化石墨烯产品采用经济高效、可扩展且可重复的工艺制造,可生产出一致的产品,并且废物流最少。

First Graphene 董事总经理兼首席执行官迈克尔·贝尔 (Michael Bell) 表示:“氧化石墨烯的成功生产标志着 First Graphene 的一个重要里程碑,因为我们创造了一种高需求材料,而没有给企业带来额外成本。将这种新产品推向大量市场的机会将支持公司日益壮大的商业化战略。我期待着随着氧化石墨烯生产的进展提供进一步的更新。”

来源:石墨烯网

8、九三学社“京豫科技合作”石墨烯项目商洽座谈会在北京石墨烯研究院(BGI)成功举行

九三学社中央副主席、九三学社北京市委主委、BGI院长刘忠范,九三学社河南省委主委、省政府副省长孙运锋出席座谈会;中共郑州市委常委、郑州航空港区党工委副书记、管委会主任田海涛,河南省科学院党委副书记、执行院长(正厅级)宋克兴,信阳市委副书记、市长陈志伟,九三学社河南省委副主委、许昌支社主委、许昌市政协副主席、许昌学院院长郑直,九三学社河南省委副主委、郑州大学副校长单崇新,BGI副院长崔晶磊,BGI公司总裁许莉、副总裁陆伟俊、张建龙等人参加了考察和座谈。九三学社中央常委,九三学社北京市委专职副主委、一级巡视员李丽萍主持会议。

咨询汇总3.11

1、方大炭素实现石墨烯研究院1#反应釜安全联锁

近日,方大炭素信息自动化部通过技术攻关,实现了石墨烯研究院1#反应釜安全联锁,有效避免了有害物质外溢造成人员伤害,不仅提高了岗位人员的安全保障,还为公司节约外委改造费用8885元。该项目被方大集团评为2023年优秀小改小革项目,受到集团的嘉奖。

石墨烯研究院1#反应釜是石墨烯新材料生产的关键设备,生产中的化学反应会产生大量的热量,如果反应过程中温度持续升高无法得到有效控制,危险系数将会大幅度增加,直接威胁员工的健康安全。为有效监控1#反应釜内温度,消除高温对员工安全生产的威胁,保证石墨烯生产线1#反应釜生产过程安全运行,信息自动化部技术人员与石墨烯研究院维修人员成立了攻关小组,对石墨烯研究院生产线1#反应釜进行安全联锁改造。攻关组反复商讨,制定出一套可靠的改造方案,经过1个月的技术攻关,成功解决了控制系统与温度控制仪、反应釜搅拌机变频器、控制室釜底放料系统PLC之间通讯接口等多个技术难题。依据反应釜物料温度变化,通过自动程序实现了控制信号安全联锁,消除了产线原设计缺陷,彻底避免了1#反应釜有害物质外溢造成人员的伤害及环境污染,为公司安全生产作出积极贡献。(张平香)

来源:中国甘肃网

2、华南理工大学《AFM》:废旧锂离子电池合成多孔石墨烯纳米片,用于高性能钠离子电池负极

华南理工大学徐建铁教授团队在《Advanced Functional Materials》期刊发表名为“Ball-Milling Synthesis of Richly Oxygenated Graphene-Like Nanoplatelets from used Lithium Ion Batteries and Its Application for High Performance Sodium Ion Battery Anode”的论文,研究通过在H2O流动气体下对废旧锂离子电池中的锂化废石墨(Li/Gw)进行退火,然后在去离子水中进行锂浸出,制备出具有明确多孔结构的孔状废石墨(hGw)。利用hGw 的多孔结构,通过机械压球合成了具有超高边缘接枝氧基团(约37.8 at%)的多孔石墨烯纳米片(hGnw)。作为 SIB 的阳极,hGnw具有出色的钠离子存储特性,初始库仑效率高达 82.4%,可逆容量高(例如,0.03 Ag-1 时为 416.1 mAh g-1),速率能力出色(例如,2 Ag-1 时为 153.3 mAh g-1),并且具有长期循环稳定性(例如,1.5 A g-1 时循环 400 次后为 152.7 mAhg-1)。

文献:https://doi.org/10.1002/adfm.202314160

来源:材料分析与应用

3、常州碳材料质量基础设施一站式服务平台工作会议成功举办

为发挥质量基础设施效能,助力产业链供应链质量联动提升,加快培育新质生产力,2月29日常州碳材料质量基础设施一站式服务平台工作会议在江南石墨烯研究院成功举行,会议由武进区市监局、西太湖市监局联合指导,江南石墨烯研究院主办。武进区市监局西太湖分局、武进区市监局质量科等部门,江南石墨烯研究院、华阳检测、碳材料检测实验室等重点平台和服务机构代表参加会议。

来源:江南石墨烯研究院

4、德州市交通运输投资发展集团领导莅临沃烯公司考察指导

2024年3月4日,于山东沃烯总部,邀请德州市交通运输投资发展集团党委书记、董事长张海辉,集团党委副书记刘俊勇进行参观指导,研讨了关于“石墨烯+银离子抑菌喷雾”“抑菌鞋垫”及“石墨烯增强光触媒技术”的应用。

来源:享受石墨烯

5、易成新能:控股孙公司开封平煤超导热新材料有限公司已建成一期60万平方米石墨烯导热膜生产线

易成新能(300080.SZ)3月6日在投资者互动平台表示,公司石墨烯导热膜项目由“开封平煤超导热新材料有限公司”运营,等资本金到位后开始正式投产。

公司控股孙公司开封平煤超导热新材料有限公司已建成一期60万平方米石墨烯导热膜生产线,尚未正式投产。

来源:每日经济新闻

6、常州第六元素与西安鸿瑞达投资股权投资签约仪式暨石墨烯产业座谈会成功举办

2024年3月6日,常州第六元素材料科技股份有限公司(以下简称“第六元素”)与西安鸿瑞达投资管理有限公司(以下简称“鸿瑞达投资”)股权投资签约仪式暨石墨烯产业座谈会,在第六元素新建研发中心成功举办,标志着双方在石墨烯产业领域的合作正式拉开帷幕。

出席本次会议的有常州西太湖科技产业园管委会副主任/江南石墨烯研究院院长胡延红、江南石墨烯研究院院长助理董纯等领导,陕西鸿瑞投资集团有限公司集团副总裁成佳芳、鸿瑞达投资总经理何俊理、副总经理王梓茗等,国家石墨烯创新中心主任刘兆平、常州富烯科技股份有限公司董事长相小琴、江苏先诺新材料科技有限公司董事会秘书刘涛、烯旺新材料科技股份有限公司董事会秘书王兰兰、江苏江南烯元石墨烯科技有限公司总经理潘栋杰等优秀石墨烯企业代表,以及第六元素董事长瞿研、国家杰青及中国科学技术大学朱彦武教授、董事会秘书赵盛尧、财务总监秦国华等。

来源:常州第六元素石墨烯

7、厦门斯研石墨烯空气净化系列新品发布

2024年3月8日,厦门斯研新材料技术有限公司(以下简称斯研)在火炬高新区石墨烯新材料产业园成功举办以 “自然相伴 ” 为主题的石墨烯空气净化系列新品发布会,重点展示了“峰漾”、“晶净”、“早安”、“蜂巢”和“挂件”五款以石墨烯光触媒材料为核心的创新空气净化系列产品,标志着斯研在石墨烯技术创新与空气质量改善方面取得的重要成果,更向行业内外传递出其致力于提供安全健康解决方案、改善空气质量的坚定决心。

来源:台海网

8、BGI签约全球首家海外代理商,高品质石墨烯材料走进欧洲市场

近日,瑞士2HS公司与北京石墨烯研究院有限公司(BGI)签署代理合作协议,完成了首批石墨烯薄膜、晶圆材料订单采购。这是BGI在欧洲市场开拓的首个代理商,代表着BGI薄膜、晶圆等高品质单晶石墨烯产品正式进入欧洲市场,同时也是BGI在国际化战略开拓版图上取得的突破性进展。

高品质单晶石墨烯是目前全球范围内对石墨烯材料性能和品质的极致追求。BGI一直致力于石墨烯技术研发和产业化应用,通过自主研发的CVD石墨烯薄膜及晶圆生长装备,可实现高品质石墨烯薄膜在A3尺寸铜箔衬底上的大规模制备。

BGI签约全球首家海外代理商,高品质石墨烯材料走进欧洲市场

BGI也可以通过“磁控溅射+固相外延重构”的方法制备单晶石墨烯晶圆。这种晶圆是高品质石墨烯薄膜材料的“明星”产品,相较于普通CVD石墨烯薄膜,具有更高的平整度。它凭借超强机械性能以及超高的均一性,成为石墨烯应用于高性能电子及光电子器件集成的理想材料。

2HS是瑞士新兴的材料销售公司,拥有专业的技术团队和丰富的石墨烯行业客户资源。此次2HS公司购入BGI的高品质CVD石墨烯薄膜及单晶石墨烯晶圆等材料,有望为欧洲及其他海外市场在电子制造、能源电力和生物医药等场景中的一系列技术创新和新应用注入更为强大的动力。

扎根现在,放眼全球。BGI将持续拓宽海外营销服务网络,强化海外营销服务渠道,将石墨烯材料的优异特性拓展至更多高端应用场景,为全球用户提供一流的石墨烯材料、规模化制备装备、检测服务等最佳材料解决方案,发挥BGI在全球石墨烯产业中的领航者作用,让“国货”真正走向世界市场。

来源:北京石墨烯研究院

 

盘点:2024年石墨烯相关展会论坛(更新)

中国赣州首届石墨烯暨纺织服装新材料产业论坛

2024-03-18 至2024-03-20, 江西省赣州市兴国县

为进一步落实《建设纺织现代化产业体系行动纲要(2022-2035年)》,推动我国纺织科技创新驱动发展和新材料技术突破,提升技术应用与产品开发水平的要求,深入贯彻全国新型工业化推进大会重要精神,中国纺织工业企业管理协会与赣州市人民政府定于2024年3月18日-20日在江西省赣州市兴国县共同举办中国赣州首届石墨烯暨纺织服装新材料产业论坛,汇聚整合产业供应链上下游资源,探讨“新材料之王”石墨烯在纺织服装等领域的研究和产业化应用,助力行业向“新智造与新创造”转型升级,实现纺织服装行业的可持续绿色发展。

点击链接:【重要通知】中国赣州首届石墨烯暨纺织服装新材料产业论坛开幕在即,诚邀莅临!

2024南京国际锂电池展

2024-03-28 至 2024-03-30,南京国际博览中心

近年来,中国动力锂电池在全球市场份额稳步上升,我国锂电池设备产业链在前端、中端、后端以及整线方面都涌现了一批颇具实力且具有民族品牌的制造商,产品更是实现了进口替代。为促进锂电行业新产品、新技术、新材料、新工艺及新装备的推广应用与经贸交流,本届展会将重点展示新能源锂电池产业的发展趋势和最新成果,涵盖了电池材料、制造设备、成品及应用领域等多个方面,为业内人士提供了一个交流和学习的平台。本届展会涵盖了新能源锂电池产业链的各个环节,包括电池材料、电池制造设备、电池成品、充电设施等。此外,还将有各种新能源汽车、储能系统等应用领域的展示。

2024南京国际锂电池展   http://www.fairglobal.com.cn/exhibit/202308/30/8901.html

 

2024第十一届深圳国际石墨烯论坛

2024年4月 10 – 4月 13日,深圳市大学城会议中心

会议将围绕储能材料、石墨烯、新型二维材料以及碳纳米材料,邀请来自中国、美国、欧洲、韩国、新加坡、日本等多个国家和地区的知名学者和产业界人士,从学术和产业化视角探讨储能材料、石墨烯等二维材料及其它碳材料的研究进展和产业化现状,为国内外杰出科学家与企业家搭建一个交流与合作平台,以推动世界范围内石墨烯等纳米材料和储能材料的产业化进程。本次大会的主要议题包括:石墨烯等二维材料的制备与物性、石墨烯等二维材料的器件应用、石墨烯等二维材料的环境应用、石墨烯等二维材料的能源应用等。

同期举办2024第五届储能材料国际研讨会。

深圳国际石墨烯论坛  https://www.sz-graphene.ac.cn/index.html

 

2024中国安徽国际新材料展览会

2024年05月24-26日, 合肥滨湖国际会展中心

安徽省新材料产业实现新突破,新材料产业规模以上工业产值同比增长14.1%,在该省战略性新兴产业中占比27%,位列该省战略性新兴产业行业第一。近年来,安徽省围绕产业链供应链上下游需求,绘制新材料产业链“图谱”,链接优质企业,列出补短板清单,助力精准开展“双招双引”。将继续实施创新体系建设工程、企业招引培育工程、产业集群打造工程、数字技术赋能工程、绿色低碳发展工程、产业生态优化工程和开放合作提升工程等七大工程。到2025年,力争实现安徽省新材料产值规模突破1万亿元,并不断打造具有国际影响力、国内一流的新材料产业聚集地。

为响应市场“2024中国安徽国际新材料展览会”将于2024年05月24-26日在合肥滨湖国际会展中心举办,我们将充分发挥安徽承东启西、连南接北的区位优势,区域优势,结合我们多年会展经验和企业数据的累计,为各参展企业和广大国内外新材料行业的交流合作提供平台,推动安徽新材料产业实现高质量快速发展。

合肥.2024新材料展览会  http://www.fairglobal.com.cn/exhibit/202312/04/11210.html

中国化学会第34届学术年会 第49分会:纳米碳材料

2024年6月15日至18日,广州市·白云国际会议中心

中国化学会第34届学术年会将于2024年6月15日至18日在广东省广州市白云国际会议中心举行,6月14日报到。本届年会由中国化学会主办。

中国化学会第34届学术年会设立学术分会70个。学术交流形式包括大会特邀报告(PL)、分会主题报告(KN)、分会邀请报告(I)、口头报告(O)、快闪报告(F)和墙报(P)。年会面向广大化学工作者征集学术论文(摘要),欢迎化学及相关领域科研、教学和产业工作者踊跃投稿,积极参会。

年会期间将同步举办丰富多彩的论坛、继续教育等系列活动。也将举办“新技术、新产品与新仪器成果展览”,邀请相关高校和科研院所、企业、图书出版和学术期刊的支持和积极参与。

学术年会官方网站 https://www.chemsoc.org.cn/meeting/34th/

2024深圳国际先进材料技术与应用展览会

2024年6月26—28日,深圳国际会展中心(新馆)

2024深圳国际先进材料技术与应用展览会立足于中国经济的核心区域、国际现代化大都市—深圳,这里是专业用户行业影响深远,有规模盛大的先进材料专业展会、由中国先进材料协会、中国电子学会电子材料学分会主办、亨劢会展(上海)有限公司承办。随着《中国制造2025》战略纲领的提出,对先进材料的需求越来越大,因此先进材料成为了世界关注的重心,我国大力发展先进材料作为打造制造强国的重要举措之一,先进材料作为新材料领域的重要分支,得到了国家政策的大力支持。本次展览会是一个为专业用户,研究人员,工程师,学者以及来自世界各地的相关专业人士,提供一个展示他们在先进材料研究成果的平台,同时,这次展示为与会代表提供了面对面交流新思想和应用经验、建立业务或研究关系、为未来合作寻找全球合作伙伴的机会。我们真诚地邀请所有的专业用户,研究人员,学者,工程师,采购管理层和其他有兴趣的人士参加。

同期举办2024第五届深圳国际新材料展览会暨高峰论坛

2024中国(深圳)国际先进材料技术与应用展览会  http://www.zncl-expo.com/

2024第五届深圳国际新材料展览会暨高峰论坛(官网网站)  http://dg.ihifchina.cn/

GAAPCHINA 2024中国国际石墨烯创新大会

2024年9月20-22日,中国·宁波

“2024(第十一届)中国国际石墨烯创新大会”将于2024年9月20-22日在宁波召开。本届大会由石墨烯联盟(CGIA)和国家石墨烯创新中心联合主办,大会将聚焦科技成果转化、国际合作、产业链供应链三个方面,携手终端用户打造多场商业化论坛;同时,为了深化国际合作,营造全球影响力,加速国际成果对接,促进国内外石墨烯产业交流,为各国石墨烯企业联手打造一个国际展示平台,助力企业走出国门,走向世界,联盟还将联合众多国外机构打造多场海外分会场、国际石墨烯颁奖晚会、国际石墨烯新材料大赛等多场国际特色活动。

2024中国国际石墨烯创新大会官网:http://www.grapchina.cn/

2024中国国际纳米及石墨烯技术应用展览会

2024年9月24-28日,国家会展中心·上海虹桥

同期召开:2024第二十四届中国国际工业博览会—新材料产业展览会

2024中国国际纳米及石墨烯技术应用展览会与2024第二十四届中国国际工业博览会—新材料产业展同期举行,QUANTUM2024作为2024第二十四届中国国际工业博览会—新材料产业展重要主体活动之一,展会将以“国际化、权威化、专业化”的要求,邀请中国和全世界的纳米及石墨烯厂家展示新材料、新技术、新设备,从而帮助业界高层全面了解全球纳米及石墨烯材料应用的z新趋势,为国内外纳米及石墨烯材料全行业链的融合与发展搭建交流交易的广阔平台,推动国内纳米及石墨烯材料的技术升级,帮助促进行业的可持续发展及引导产业发展导向。同时为观众打造纳米及石墨烯材料产业的一站式采购平台!

2024中国国际纳米及石墨烯材料展览会  http://www.quantum-expo.com/

2024中国碳材料展 http://www.tclexpo.cn/

 

2024第八届国际碳材料大会暨产业展览会

2024年12月5-7日,上海浦东·上海新国际博览中心

Carbontech 品牌始于 2016 年,面向未来科技的关键战略布局,深耕碳材料领域,专注于推动碳材料行业高质量发展的一站式科技服务平台,涵盖新媒体、投融资、产业咨询、技术服务、人才服务五大业务体系,汇聚了国内外顶尖科研团队学术成果和产业化成果,旨在深度发掘碳材料行业的创新力量,发掘碳材料产业应用商业价值。经过8年积累,Carbontech 已服务超过20 多个国家和地区的客户,万余种优质产品和创新技术通过 Carbontech 平台展示。同时,Carbontech 布局全方位媒体矩阵,通过微信公众号、视频号、抖音号、领英、碳圈、材视、碳材料杂志、蓝皮书、产业地图、会议、展览等“线上+线下”平台,多方位传递行业声音。

碳材料大会暨产业展会同步始于2016年,以“齐聚全球力量,共“碳’材料未来”为口号始终秉持产学研融合,在大会名誉主席薛群基院士的关怀和指导下,搭建碳材料行业交流平台载体,积极促进人才、技术及项目的合作交流与对接,已经发展成为极具影响力的学术交流和产业协作平台。

链接:2024第八届国际碳材料大会暨产业展览会

 

资讯汇总3.4

1、北京石墨烯研究院理事会召开2023年度工作会

会议介绍了BGI理事会筹备情况,推选确定研究院第三届理事会理事人选和秘书长任命,审议《北京石墨烯研究院章程》和《研究院2023年度工作总结及2024年度工作计划》《北京石墨烯研究院建设资金支持合同》,推举刘忠范担任BGI理事会理事长和研究院院长。

会议选举产生了第三届理事会成员,刘忠范、白春礼、成会明、张锦、曾元松、陈刚、彭海琳、姚卫浩、康涛、许莉、安军伟等11人当选为新一届理事会成员。理事会全体通过刘忠范继续连任BGI理事长。会议任命陆伟俊为研究院监事,任命孟艳芳为新一届理事会秘书长。

来源:北京石墨烯研究院

2、北京石墨烯研究院有限公司召开2023年年度股东会暨董事会

会上,BGI公司总裁许莉向股东单位代表汇报了公司2023年的工作情况。她表示,2023年公司收入保持增长,经营管理体系、生产制造和质量控制能力、核心管理团队搭建及股权结构优化等方面均取得了显著成果。2024年,公司将以拓市场增营收、产能落地及股权融资为核心任务,秉承初心,勇往直前,向打造千亿级石墨烯企业努力奋进。

刘忠范院长感谢与会股东单位代表、董事长期以来对公司的信任和支持。2024年,公司将继续以石墨烯材料为核心,以明确市场牵引为目标,全力推动石墨烯材料产业化发展。

来源:北京石墨烯研究院

3、Nature报道离子激光诱导石墨烯电极

研究人员已经成功地制定了一种方法,使用CO2激光照射在基于聚酰亚胺的离子凝胶上直接制造高导电性、适形的激光诱导石墨烯电极。该技术产生具有增强结晶度和扩展多孔结构的高质量石墨烯,从而降低界面电阻并增加 EDL 电容。本研究中的PI离子凝胶在电极界面处表现出特殊的双电层形成,这一特性主要归因于高效的离子迁移。当离子液体浓度被调制时,这种改进的离子传输特性导致了由EDL电容驱动的高性能离子电子器件。

在聚酰亚胺离子凝胶上直接合成离子激光诱导的石墨烯电极不仅阐明了制造高质量石墨烯的新方法;它还为其在各种技术设备中的应用开辟了一个充满可能性的世界。正如都灵理工大学的一份出版物所指出的那样,这种创新方法在柔性电子、储能和可穿戴设备方面具有潜在的应用。该过程涉及将聚酰亚胺离子凝胶转化为激光诱导的石墨烯,其表现出优异的导电性和机械柔韧性。这种机械、结构和电化学的多功能性表明了对低电压、高性能离子电子器件未来的重大影响。

Highly conductive, conformable ionic laser-induced graphene electrodes for flexible iontronic devices

https://doi.org/10.1038/s41598-024-55082-w

来源:中国石墨烯产业技术创新战略联盟

4、多家企业齐聚杭州,石墨烯纺织应用高质量发展研讨会成功举办

石墨烯纺织应用高质量发展研讨会在杭州国际石墨烯博览馆召开。本次研讨会由杭州高烯科技有限公司、高烯联盟、石墨烯复合纤维共同体研究院联合举办,吸引多家企业参会。

作为当今科技领域最具前瞻和颠覆性应用可能的材料之一,石墨烯在纺织行业具有广阔应用前景。本次研讨会聚焦最前沿石墨烯新材料,从参观杭州国际石墨烯博览馆切入,再从相关理论知识、实操讲解及案例分析等多维度进行全面解读,帮助与会众人熟悉掌握从石墨烯原料到产品研发的全流程。

来源:杭州高烯科技有限公司

5、国家自然科学基金委员会发布2023年度中国科学十大进展

2月29日,国家自然科学基金委员会发布2023年度中国科学十大进展,以下10项重大科学进展入选:

1. 人工智能大模型为精准天气预报带来新突破

2. 揭示人类基因组暗物质驱动衰老的机制

3. 发现大脑“有形”生物钟的存在及其节律调控机制

4. 农作物耐盐碱机制解析及应用

5. 新方法实现单碱基到超大片段 DNA 精准操纵

6. 揭示人类细胞 DNA 复制起始新机制

7. “拉索”发现史上最亮伽马暴的极窄喷流和十万亿电子伏特光子

8. 玻色编码纠错延长量子比特寿命

9. 揭示光感受调节血糖代谢机制

10. 发现锂硫电池界面电荷存储聚集反应新机制

来源:中国科学院院刊

6、国家先进轨道交通装备创新中心主任李林调研国家石墨烯创新中心

李林一行参观了石墨烯主题展厅。刘兆平简要介绍了国家石墨烯创新中心的基本情况及石墨烯产业化概况,就石墨烯原材料规模化制备、技术成果转化和终端市场应用进行了详细介绍。李林一行详细了解了石墨烯在动力电池、重防腐涂料、纺织服装、电热元件、智能装备、航天航空等领域的应用成效。座谈会上,李林对国家石墨烯创新中心在石墨烯领域开展的关键共性技术攻关和成果转化方面所取得的进展表示认可和赞赏,并分享了国家先进轨道交通装备创新中心在关键共性技术研发与可持续发展能力建设方面的经验。围绕石墨烯在轨道交通装备上的应用,双方进行了交流探讨,并就未来合作方向提出构想。

来源:国家石墨烯创新中心

7、英国氢能周:Levidian 和 United Utilities 开启沼气制氢试点

Levidian 和 United Utilities 正致力于通过部署 Levidian 的 LOOP 专利技术来捕获碳并从沼气中生产石墨烯和氢气作为完全可持续的原料,从而实现废水处理脱碳。

这一开创性项目已从 DESNZ 的氢 BECCS 创新计划获得了 300 万英镑的资金,该计划支持利用生物原料生产氢气并与碳捕获相结合的技术。

联合公用事业公司首席工程师(创新)丽莎·曼塞尔(Lisa Mansell)表示:“对于我们以及更广泛的水务行业来说,这是一个非常令人兴奋的项目,它将以前的废物转化为氢气和石墨烯两种高价值产品。我们期待在曼彻斯特生物资源中心进行试验,以证明该技术的潜力。如果成功,我们就可以将其应用到西北地区的废水处理场。”

来源:石墨烯网

8、中国科学院重庆绿色智能技术研究院研究员史浩飞代表:科技成果加速转化

中国科学院重庆绿色智能技术研究院研究员史浩飞代表:

在对新型纳米材料石墨烯的长期研究中,我和团队突破了一些关键技术瓶颈,为高质量石墨烯材料的制备打下了基础。例如,我们深化与航天领域应用团队的合作,针对光学载荷上对新材料的需求开展调研、量身定制,创新研发了一款基于石墨烯和碳纳米材料的高吸收率复合材料,取得了良好效果。石墨烯在航天领域的应用,也更新着我们对其光学性能的认识,从而不断优化相关技术。通过创新链与产业链的相互贯通,我们提升了技术的成熟度,拓宽了石墨烯的应用场景。

来源:光明日报

9、防护率97.8%!新型氧化石墨烯防腐涂层

氧化石墨烯(GO)具有丰富的含氧官能团,易于对其进行共价和非共价改性,而且GO具有优异的物理阻隔能力,其在提高涂层耐腐蚀性方面展现出巨大的应用前景。遗憾的是,GO具有较强的范德华力和π-π相互作用,使其易于发生自聚集现象,导致GO的“迷宫效应”无法得到充分发挥,而且GO还具有一定的导电性,在涂层产生缺陷时容易发生局部电偶腐蚀,进而加速金属腐蚀。另外,在制备涂层的过程中,由于溶剂的挥发和不合理的固化方式,导致涂层容易产生微孔、微裂纹等缺陷,以上因素对涂层的长效防腐能力来说都是不利的。

为解决以上问题,华南农业大学材料与能源学院杨卓鸿教授团队以有机硅为“桥”,利用缩合反应将具有优异绝缘性和防腐性的零维材料纳米金刚石接枝到GO上,在加热条件下制备了具有长效防腐性能的复合涂层。此工作以《Silicone and nano-diamond modified graphene oxide anticorrosive coating》为题,发表于《Surface & Coatings Technology》。

本工作采用两步法对GO进行了成功改性,在加热条件下制备了具有长效防腐性能的复合涂料。在3.5 wt%的盐水中浸泡120天后,纳米填料涂层在0.01 Hz下的阻抗模量比纯树脂高2-3个数量级,而且涂层VER-CDGO的耐腐蚀性最好,其防护效率高达97.8%,这主要归因于不同维度纳米材料之间的协同防腐作用,这为结合零维和二维纳米材料制备长效防腐涂层提供了参考依据。虽然本工作中使用不同尺寸的纳米材料制备的涂层表现出较好的协同防腐性能,但在选材时需要考虑纳米材料的来源、相容性、反应活性和防腐机理等因素,这对选择不同尺寸的纳米材料制备协同防腐涂层提出了挑战。

原文: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2024.130584

来源:中国复合材料学会

应用导向的高导热聚合物纳米复合材料研究

英文原题:Application-Driven High-Thermal-Conductivity Polymer Nanocomposites

通讯作者:黄兴溢(上海交通大学)

作者:Ying Lin, Pengli Li, Wenjie Liu, Jie Chen, Xiangyu Liu, Pingkai Jiang, and Xingyi Huang*

聚合物纳米复合材料结合了聚合物基体的优点和纳米填料带来的独特效果,是材料家族中的重要成员。而导热性能作为材料的一种基本性质,直接影响材料的成型与加工,以及相关器件、系统的设计和性能。随着聚合物纳米复合材料在热相关领域的广泛应用,能源、环境、社会的可持续发展对该类材料的导热性能提出了更高的要求。

上海交通大学黄兴溢教授团队总结了具有高各向同性和各向异性导热性能的聚合物纳米复合材料的研究路线图,系统分析了各种导热增强策略,阐述了纳米填料对聚合物纳米复合材料导热性能的增强作用。然后,重点介绍了聚合物纳米复合材料的导热性在可穿戴电子器件、热界面材料、电池热管理、介电电容器、电力电气设备、太阳能储存、生物医疗、二氧化碳捕集和辐射制冷等不同领域的重要意义。最后,展望了导热聚合物纳米复合材料未来的研究、发展方向,为开发具有高导热性能的新兴聚合物纳米复合材料提供了一些见解。

本文亮点:
(1)系统总结了具有各向同性和各向异性高导热聚合物纳米复合材料的制备技术和研究进展,揭示了导热增强机制。

(2)系统介绍了聚合物纳米复合材料的导热性在可穿戴电子器件、热界面材料、电池热管理等各领域的重要意义。

(3)最后,讨论了导热聚合物纳米复合材料在应用中面临的挑战和机遇,展望了未来的研究和发展方向。

各向同性导热聚合物纳米复合材料的研究
材料的导热性能分为各向同性和各向异性,对于各向同性的研究早于各向异性。采用零维、一维、二维和三维纳米导热填料在聚合物基体中构筑导热结构,0-3型导热聚合物复合材料研究最早,与0-3型和1-3型复合材料相比,2-3型复合材料进一步降低了整体界面热阻;3-3型纳米复合材料中导热填料之间的界面热阻较小,导热增强效果更好。构筑三维导热结构有助于提高纳米增强剂的导热增强效率。

图1. 各向同性高导热聚合物纳米复合材料的研究进展

各向异性导热聚合物纳米复合材料的研究
在聚合物基体中构筑层状导热结构是获得高面内导热聚合物纳米复合材料最常用的策略。前人通过抽滤、热压、双辊轧制、刮涂等方法构建导热结构,使纳米增强材料在聚合物基体中呈层状分布,形成取向结构,从而提高复合材料的面内导热系数。

图2. 具有高面内导热系数的聚合物纳米复合材料研究进展

在聚合物基体中构建纵向取向导热结构可实现复合材料面外热导率的有效提升。前人通过化学气相沉积、电场诱导等策略制备诸如碳纳米管、纳米纤维以及金属纳米线等无机纳米阵列作为聚合物复合材料的导热结构。除了无机阵列外,具有高轴向导热系数的有机纤维,也可以捆绑成阵列,以生产具有高面外导热系数的全有机复合材料。此外,二维片状导热填料也可通过合适的制备技术,如冰模板法、3D打印和剪切智造等进行垂直定向,从而有效提高复合材料的面外导热性。

图3. 具有高面外导热系数的聚合物复合材料的研究进展

导热聚合物纳米复合材料的应用
导热系数对于聚合物纳米复合材料在可穿戴电子器件、热界面材料、电池热管理、介电电容器、电力电气设备、太阳能的储存与转换、生物医疗、二氧化碳捕集和辐射制冷等不同应用领域具有重要意义。但同时,热阻、机械性能、加工性能和电性能等其他性能参数在聚合物纳米复合材料的各种应用中也具有非常重要的影响。

图4. 导热聚合物复合材料在柔性可穿戴器件中的应用

图5. 导热聚合物纳米复合材料作为热界面材料在电子器件热管理中的应用

图6. 导热聚合物纳米复合材料在电池热管理中的应用

图7. 导热聚合物纳米复合材料在介电电容器中的应用

图8. 导热聚合物纳米复合材料在电气设备中的应用

图9. 导热聚合物纳米复合材料在太阳能储存中的应用

图10. 导热聚合物纳米复合材料在生物医疗中的应用

图11. 导热聚合物纳米复合材料在辐射制冷中的应用

总结与展望
导热聚合物纳米复合材料在传统及新兴领域显示出巨大的应用潜力,能够有效解决与热相关的问题。关于导热聚合物纳米复合材料的研究,应考虑以下几点:新兴的高导热聚合物纳米复合材料应立足于应用研究;聚合物纳米复合材料的导热性能增强不应以牺牲其他性能为代价;此外,针对不同的应用,需要同时着重研究其他各种性能(如,加工性能、力学性能、电学性能、热阻、绿色环保、生物毒性等等)对材料实际应用的影响。

原文:
Application-Driven High-Thermal-Conductivity Polymer Nanocomposites

Ying Lin, Pengli Li, Wenjie Liu, Jie Chen, Xiangyu Liu, Pingkai Jiang, and Xingyi Huang*

ACS Nano, 2024, 18, 3851–3870

Publication Date: January 24, 2024

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c08467

© 2024 American Chemical Society

 

来源:石墨烯网《ACS Nano观点:应用导向的高导热聚合物纳米复合材料研究》

资讯汇总2.26

1、石墨烯中观察到分数量子反常霍尔效应一种奇异电子态可实现更强大量子计算

美国麻省理工学院物理学家在5层石墨烯中观察到了一种难以捉摸的分数电荷效应。这是结晶石墨烯中“分数量子反常霍尔效应”(“反常”指的是不存在磁场)的第一个证据。这将使一种新形式量子计算成为可能,这种类型的计算对微扰的抵抗力更强。最新一期《自然》杂志报道了这一研究结果。

在非常特殊的物质状态下,电子可由一个整体分裂成几个部分。这种被称为“分数电荷”的现象十分少见。如果它能够被聚集和控制,这种奇异的电子态可有助于建立弹性、容错的量子计算机。到目前为止,物理学家已经观察到数次分数量子霍尔效应,大多是在非常高的、精心维护的磁场下观察到的。

此次,科学家发现,当5层石墨烯像台阶一样堆放时,所产生的结构本身就为电子提供了合适的条件,使其作为总电荷的一部分通过,而不需要任何外部磁场。

研究人员首先从一块石墨中剥离石墨烯层,然后使用光学工具识别阶梯状结构中的5层薄片,从而制造出两个混合石墨烯结构的样品。接着,他们将石墨烯薄片压印在六方氮化硼(hBN)薄片上,并将第二片hBN薄片放在石墨烯结构上。最后,他们将电极连接到结构上,并将其放入冰箱,温度设置为接近绝对零度。

当研究人员在材料上施加电流并测量输出电压时,他们开始看到分数电荷的特征,其中电压等于电流乘以分数和一些基本物理常数。

通过进一步分析,该团队证实了石墨烯结构确实表现出分数量子反常霍尔效应。这是第一次在石墨烯中看到这种效应。

来源:科技日报

2、Graphenea现可供应 8 英寸石墨烯晶圆

Graphenea 宣布,它现在可提供在 8 英寸(200 毫米)晶圆上生长的石墨烯薄膜。石墨烯薄膜将在该公司的标准基板 90nm SiO2/Si 上生长,并且提供向客户自己的基板定制转移服务,这些石墨烯薄膜是在 ISO 7 级洁净室中生产和转移。

这一里程碑进展使得该产品能够集成到大规模半导体生产线中。大面积的晶圆还可以提供具有竞争力的价格,与之前最大尺寸(6英寸)相比,成本降低了17%(每单位面积)。

来源:Graphenea

3、曼彻斯特石墨烯创新公司和太空引擎系统公司将合作开发用于太空旅行的石墨烯增强高超音速应用

总部位于英国的曼彻斯特石墨烯创新公司 (GIM)和加拿大航天发动机系统公司 (SES) 签署了一份谅解备忘录 (MoU),将在 SES 的 Hello 系列航空航天和航天飞行器的各个领域进行合作,重点是将石墨烯用于高超音速应用。

GIM 正在致力于先进的石墨烯复合材料解决方案的开发和商业化,特别是石墨烯太空栖息地以及 V 型储氢罐。 GIM是曼彻斯特大学石墨烯工程创新中心(GEIC)最大的一级合作伙伴。

来源:Graphene-Info

4、吉林桦甸三润石墨烯润滑油项目实现首月开门红

1月份,桦甸市三润石墨烯润滑油项目先后与国内3家工业企业签下生产订单,订单总额5000万元,实现2024年首月开门红。

据了解,三润石墨烯润滑油项目是吉林省首个石墨烯润滑油项目,可谓桦甸新质生产力代表项目。项目于2020年在桦甸经开区新能源产业园区开工建设,总投资2.7亿元,占地3万平方米,安置就业200余人。2022年9月份,项目正式投入运营,2023年实现销售收入2200万元。

来源:中新网吉林新闻

5、清华大学申请石墨烯制备方法和制备装置专利,该专利技术能够大规模、快速合成均匀一致的石墨烯材料

据国家知识产权局公告,清华大学申请一项名为“石墨烯制备方法和制备装置“,公开号CN117550590A,申请日期为2023年6月。

专利摘要显示,本申请提出了一种石墨烯制备方法和制备装置,石墨烯制备方法包括:提供含碳前驱体,含碳前驱体至少包括固态物质;通过微波等离子体的核心区域加热含碳前驱体,以使含碳前驱体裂解,冷却裂解的含碳前驱体得到重组结晶的石墨烯,其中微波等离子体的最高温度大于3000K。本申请提出的石墨烯制备方法能够大规模、快速合成均匀一致的石墨烯材料。

来源:金融界

6、三明市政协领导到永安调研推动石墨和石墨烯产业发展

2月22日,三明市政协主席、三明市石墨和石墨烯产业链总链长宋志强带队赴永安市调研,详细了解掌握我市石墨和石墨烯重点企业和项目复工复产、产业链建设等情况,帮助企业和项目协调解决具体困难和问题。

调研组走访了康碳、翔丰华、沪碳公司等石墨和石墨烯产业有关的企业、项目,与企业负责人、项目业主交谈交流,帮助梳理产业、项目发展过程中遇到的困难和问题,探讨解决办法和举措。

宋志强强调

要加强龙头企业培育,围绕储能材料“强链”、等静压石墨“补链”、石墨烯“延链”、供应链“稳链”等,培育优势企业,形成一批具有核心竞争力、特色鲜明的石墨和石墨烯产业集群。

要聚力推进强链补链延链,全面梳理缺失和存在短板的关键环节,精准实施延链补链工程,持续深化产业链与创新链、服务链、金融链、人才链的深度融合,使我市石墨和石墨烯产业链更加完整、韧性、安全。

要不断强化“链式”服务思维,思想解放更大胆、机制创新更超前、工作方式更灵活、项目落地更用力、服务保障更贴心,抓紧完善落实跟进推动机制,做好产业链招商等工作,推动做优链条、做强集群、做大产业。

来源:今日永安网

7、BGI这一成果有望打破国外垄断市场

近日,由BGI转移课题组、北京大学林立研究员团队联合化工行业龙头企业共同开展石墨烯水氧阻隔膜研发,通过无损转移技术将石墨烯转移至衬底上,实现了石墨烯与目标聚合物衬底(载体)之间、层与层之间的共形贴合,增强了石墨烯层间耦合,以及增加水、氧分子在石墨烯层间迁移渗透的能垒,大幅度提升阻隔性能。

水氧阻隔膜是OLED(有机发光半导体)、QLED(量子点发光半导体)、电子器件和OPV(有机薄膜太阳能电池)柔性封装的核心材料,主要隔绝水汽和氧对有机发光材料、量子点、有机发光元件的破坏,是制约器件使用寿命的关键因素。

水氧阻隔膜示意图

水氧阻隔膜的生产属于技术密集、资金密集行业,研制具有柔性、高透光度、高水氧阻隔性能的薄膜封装材料,具有重大的科学意义和应用价值。

水氧阻隔膜作为理想的薄膜封装材料,通过CVD工艺生长的高品质石墨烯薄膜,理论上可以阻隔小到氦气的所有气体分子,相比传统的无机封装材料,具有优异的柔性,在可见光区的透光率达到97.7%。本次研发过程将有望通过设计进一步降低水氧渗透率,达到10^–4~10^–6/(m2·d),这一突破可打破高阻隔膜被国外垄断的局面,也是石墨烯薄膜转移技术新领域、新应用的重要开拓,在基础研究和实际应用领域具有重要意义。

近年来,在生物检测仪器、高端科研耗材急需打破进口替代的“卡脖子”的需求环境下,BGI陆续推出TOC分离膜、电镜载网、水氧阻隔膜等精尖产品,满足了市场对石墨烯材料在光电器件、感知传感、智能显示、精密检测等精细化场景中的应用期盼。

未来,BGI将以市场为导向、用户需求为牵引,推动产、学、研一体化发展,打造石墨烯产业应用高地。

来源:北京石墨烯研究院