刘忠范院士深圳开讲: 不改变思维方式,石墨烯等领域会不断出现“卡脖子”问题

海报新闻记者 张玉升 通讯员 郑阳 深圳报道

“与欧洲、美国、日本和韩国相比,中国石墨烯行业的关注点不在一个频道上。未来,如果不改变这种急功近利的思维方式,我们在石墨烯等硬科技领域还会不断出现‘卡脖子’的问题。”

4月10日,中国科学院院士,全国政协常委,九三学社中央副主席,北京石墨烯研究院院长刘忠范受邀来到深圳,做客科技创新院士报告厅精彩开讲,并与线上线下超20万听众进行了交流互动。

刘忠范院士分享的主题是,“新材料产业发展的底层逻辑:石墨烯的创新实践”。石墨烯是一个单层碳原子构成的蜂窝状纯碳材料,它是最薄、最轻、最强、最坚硬的材料,也是最好的导热、导电材料。如果说硅是20世纪的战略新型材料,那么石墨烯应该是21世纪的战略新型材料。刘院士详细讲解了石墨烯材料的发展历程、应用前景及产业化面临的挑战等内容。

与国外相比,中国石墨烯行业的关注点不在一个频道上

刘院士介绍,中国具有巨大的石墨资源优势,在石墨烯领域论文发表数量以及专利申请数量也是全球最多,基础研究与产业化力量在全球处于第一梯队。但与欧洲、美国、日本和韩国相比,中国石墨烯行业的关注点不在一个频道上。国外更多关注真正体现石墨烯新材料特性的未来型技术研发,而中国则大多关注近期的实用性产品的开发,生产企业主要以初创期的中小微企业为主,同质化竞争严重,高端研发方面相对欠缺。未来,如果不改变这种急功近利的思维方式,我们在石墨烯等硬科技领域还会不断出现“卡脖子”的问题。

一种新材料要想站住脚,必须要有一个离开它不行的用途

刘院士在2019年曾花了半年时间走遍14个省29个城市,实地考察了上百家企业。对于考察结果,刘院士颇有感慨:回来之后我就放心了,我们还是有竞争力的,还是有机会的;我也忧心,我们这种搞法将来还会出问题。一种新材料要想站住脚必须要有一个离开它不行的用途,也就是杀手锏,这个问题如果不解决就会变成一个一个“卡脖子”的问题。石墨烯产业现在就存在很多这种“卡脖子”的问题,比如低成本的规模化制备技术,还有低成本的批量剥离转移技术等,现在都没有解决。

政府不能离科学前沿太近,否则会带来巨大的决策风险

刘院士认为“国家意志”和“市场意志”的有效协同,是我国石墨烯产业健康发展的关键。今年的政府工作报告提出“促进有效市场和有为政府更好结合”,这句话极为重要。产业、技术、市场和科学不是一回事,各有各的范围和责任,这个很重要。具体来说,科学是天马行空,需要的是自由,应该交给学术共同体。从某种意义上讲,政府不能离科学前沿太近,否则会带来巨大的决策风险,同时破坏学术生态。

“产业和市场需要敢吃螃蟹的创新生态和公平竞争的文化土壤。所以我们一切政策的导向必须以繁荣市场为准则,这是有为政府必须承担的重任。”刘院士总结道。

深圳原市委常委、副市长张思平致辞

此次刘忠范院士深圳开讲,是科技创新院士报告厅的第12期院士开讲活动,此次活动由深圳创新发展研究院、中关村产业转型升级研究院、深圳企联等共同主办,本期活动还邀请到了深圳市新材料行业协会、深圳市石墨烯协会、深圳市电池行业协会、深圳市微波通信技术应用行业协会、深圳大学管理学院等共同举办,活动邀请原深圳市委常委、副市长张思平致辞。

中关村产业转型升级研究院院长马国川主持

报告厅活动由中关村产业转型升级研究院院长马国川主持,来自企业、投资、高校、科研等领域的精英人士超20万人参与了现场交流。

刘忠范院士(左)回答听众提问

来源:海报新闻

资讯汇总4.8

1、携手清华大学,BGI石墨烯薄膜应用迈入高端化新台阶

近日,北京石墨烯研究院有限公司(BGI)与清华大学某课题组签署长期战略合作协议。根据协议内容,BGI将为该课题组提供高品质的单晶石墨烯晶圆和定制化石墨烯薄膜转移服务,该产品后续可用于传感器以及芯片等高端元器件制造领域。

基于清华大学有关石墨烯薄膜的诉求,BGI曾为清华大学提出三种解决方案:多晶石墨烯薄膜转移、单晶石墨烯薄膜转移、单晶晶圆石墨烯薄膜转移,并以这三种方案开始试样测试。经测试,通过单晶石墨烯晶圆无损转移获取的高品质石墨烯薄膜可以满足使用标准,并得到客户的高度认可。

目前,基于BGI自主研发的单晶石墨烯晶圆以及石墨烯转移类服务,已与清华大学、北京大学、苏州纳米所等高校和科研院所建立合作。

来源:北京石墨烯研究院

2、烟台芝罘区卧龙园的石墨烯大健康项目开工

近日,位于芝罘区卧龙园的石墨烯大健康项目正式启动开工。据悉,该项目由市重点招商引资企业中诚圣康(山东)石墨烯科技有限公司投建,总投资1亿元,占地6200平米,依托山东利特纳米新材料有限公司及郭守尊博士研发团队,着力打造石墨烯下游产品研发、生产、中试、销售为一体的区域性总部,项目投用满产后预计年产值达到3亿元、利税900万元以上,属于高亩均产值、高亩均税收项目。

来源:齐鲁壹点

3、[负极材料]:碳一天然石墨负极材料项目复工

近日,省重点项目碳一10万吨天然石墨负极材料项目复工建设,奋战项目建设首季开门红。碳一10万吨天然石墨负极材料项目是浙江碳一新能源有限责任公司在与双鸭山墨砾石墨产业园项目合作基础上,继续延伸产业链条,依托独家自主创新的新型工艺技术和绿色低碳工艺投资建设的,总投资30亿元,占地面积17公顷,年产锂离子电池负极材料10万吨。项目达产后,可实现年销售收入60亿元,税金3亿元左右,拉动地方就业500余人。项目建成后可实现石墨精粉、球形石墨负极材料全产业链深加工,石墨深加工产值将达百亿级,打造东北地区规模最大的天然石墨负极材料生产基地。目前,一期项目已复工建设,等静压设备、成品设备已开始安装,变电站正在安装实验等待通电,预计6月份能够进行调试。

当下,双鸭山市上下积极营造良好的营商环境,为企业进驻做好各项保障服务;全力以赴抓进度,抽调精兵强将参与项目建设,确保项目按计划有序推进;全面统筹促协调,定期召开项目建设协调会,及时解决项目建设中遇到的困难和难题;全力倾注保安全,牢牢守住安全底线,创建平安工地,以“开局定全局、首战即决战”的要求,确保一季度项目建设实现开门红。

来源:隆众资讯

4、山东临沂市委书记任刚调研中鸿控股石墨烯产业园项目建设工作

4月4日,山东临沂市委书记任刚带领市发改、工信、财政、资规、商务、人民银行等部门负责同志,莅临中鸿控股石墨烯项目开展调研。

任刚书记指出,要坚持优质高端、积极入局,战新产业破题、有起色,新材料、新能源逐步成为新的增长极;要聚焦“打造县域经济新标杆”,做强主导产业,做大新兴产业,全力提升发展能级。

中鸿控股石墨烯项目投资10亿元,单层石墨烯产率超过90%,达产后年产值10亿元、税收5000万元。项目建成后,石墨烯产业园将立足我国产业发展实际,把握石墨烯技术与信息技术、纳米技术、智能技术等融合发展趋势,持续深化产业链协同,以关键技术突破和创新应用需求为主攻方向,形成一批创新成果与典型应用,加快推动石墨烯产业在费县壮大发展,锻造新的增长引擎。

来源:中鸿控股集团

5、石墨烯!揭示新物理机制!Nature Communications!

分数电荷是分数量子霍尔效应的奇迹之一。在时间反转对称的二维六边形晶格中,也会出现这样的物体——作为旋转键结构的束缚态出现,称为Kekulé涡旋。然而,导致这种拓扑缺陷的物理机制仍然没有合理解释,这阻碍了实验的实现。鉴于此,来自格勒诺布尔阿尔卑斯大学的Vincent T. Renard、洛桑联邦理工学院的Oleg V. Yazyev和马德里自治大学的Ivan Brihuega等人研究发现,在时间反转对称性下,在石墨烯的局部态密度中可以观察到Kekulé涡旋。

文章要点:

1)  该研究证实,旋涡是由化学吸附的氢原子上的谷间散射产生的,并且,它们的2π绕组可以联想到无质量狄拉克电子的贝里相π;

2) 此外,该研究表明,可以通过创建点散射体(如二阶散射体)来诱导没有涡流的Kekulé模式,从而打破不同的点对称性,同时,该研究可证实点缺陷是石墨烯电子结构Kekulé工程的多功能构建块。

参考资料:

Guan, Y., Dutreix, C., González-Herrero, H. et al. Observation of Kekulé vortices around hydrogen adatoms in graphene.  Nat. Commun.(2024).

DOI:10.1038/s41467-024-47267-8

https://doi.org/10.1038/s41467-024-47267-8

来源:半导体技术情报

6、以高水平科技创新赋能高质量发展 晋江“探索打造县域立体科创体系”入选省改革优秀案例

记者从晋江市科技局了解到,近年来,晋江始终坚持科技创新在推动区域综合发展中的核心作用,高规格成立全省县域首个科技创新委员会,举全市之力构建立体科创体系,持续破解制度、资源、人才等方面的制约,持续激发内生科创动能。日前,晋江“探索打造县域立体科创体系”入选2023年福建省改革优秀案例。

机制改革方面,晋江确立科创委在市域科创领域的主导地位,以“市域创新一体化”为导向,对晋江全市科技创新领域重大工作进行总体设计;启动关键技术和核心部件研发攻关计划,以项目矩阵的形式,健全“揭榜挂帅”“赛马”等关键核心技术攻关机制,构建集创新项目立项、科研项目评审管理等覆盖科研创新全链条的管理机制体系;深化政产学研创新合作机制,聚焦产业重大关键技术,创新共建产研联合实验室、成果转化项目子公司等模式,推动企业联合高校、科研院所组建政产学研用战略联盟。

体系改革方面,晋江实施规上企业研发活动、研发机构和发明专利“三个覆盖”工程,持续提升全产业链竞争力;实施高新技术企业倍增工程,建立“科技型中小企业—科技小巨人企业—高新技术企业”的成长链条,有效降低企业创新成本,加快形成高新技术企业集群;遴选一批优质骨干高新技术企业、专精特新企业,在研发平台建设、重大技术攻关等方面实行定制化联席帮扶,推动优质企业上市融资。

平台改革方面,晋江以经济开发区体制机制改革、产教融合晋江模式探索等为核心,重点发力智能装备、人工智能、集成电路等领域公共创新平台及科研团队建设,打造高端创新资源聚集区;创新“引进大院大所—升级创新链条—打造科创矩阵”的高端路线,形成以中科院、中皮院、中纺院、石墨烯产业技术研究院为龙头的多条高端科创链条;大力培育新业态,以市场化机制解决供需对接、专业服务、成果转化等环节的问题,具备为创新团队和个人提供全方位、多层次和多元化的一站式服务水平,“三创园”获评国家级科技企业孵化器。

要素改革方面,晋江针对企业创新主体的个性化需求,建立适应不同科技创新主体的财政支持机制;针对科创因投入巨大、风险较高而导致融资困难的情况,创新“基金+产业”运作模式,设立50亿元母基金撬动社会资本,初步形成千亿级规模的基金产业;紧扣产业链、创新链布局人才链,持续深化人才发展体制机制改革,各级高层次人才数量已突破万名,在全省县域排名前列;准确把握成果转化在科创进程的核心环节定位,落地国家(鞋服和食品)知识产权快速维权中心,揭牌成立知识产权运营服务集聚区,初步形成市场化运营的专业成果转化体系,去年以来,共签订763项产学研合作及技术服务项目,涉及金额2.17亿元,增长92%。

来源:泉州晚报

天然石墨企业请注意:《鳞片石墨》《可膨胀石墨》《石墨化学分析方法》新国家标准将于7月1日正式实施

《鳞片石墨》《可膨胀石墨》《石墨化学分析方法》新国家标准将于7月1日正式实施

由中国五矿,中建材,黑龙江溢祥,鸡西贝特瑞,武汉理工大学等单位起草,鸡西市石墨产品质量监督检验检测中心在深入全国鳞片石墨生产企业调研、论证基础上,历经3年时间修订的《鳞片石墨》《可膨胀石墨》《石墨化学分析方法》3项国家标准,已于2023年12月28日由国家标准委正式发布,并于2024年7月1日正式实施。

据了解,石墨产品质量监督检验检测中心主导修订的新《鳞片石墨》国家标准增加了人工再造鳞片石墨鉴定方法,有效杜绝了天然鳞片石墨中添加人工再造鳞片石墨的掺假行为,充分保护了用户的合法权益和大鳞片石墨的品牌信誉,为打击粗制滥造石墨产品,促进鳞片石墨企业高质量发展提供了强有力的技术支撑和保障。鸡西市石墨产品质量监督检验检测中心吕国良参与修订的新《可膨胀石墨》《石墨化学分析方法》国家标准可以满足目前国内可膨胀石墨的生产工艺和检验方法需要,部分指标处于国际领先水平,对于发挥我市大鳞片石墨、可膨胀石墨资源优势,提高市场竞争力具有重要作用。

来源:石墨盟

资讯汇总4.2

1、烯旺石墨烯CVD法实现规模化制备,助推我国石墨烯材料应用化布局

该制备方式采用CVD法(化学气相沉积法)制备高效量产高质量石墨烯。在铜箔表面大面积连续生长石墨烯,然后采用一种复合刻蚀液在水平刻蚀线进行刻蚀转移,实现石墨烯向塑料基底的快速连续转移。通过调控石墨烯的生长(如生长速率、厚度、面积等)来控制石墨烯厚度等参数,或者通过设计电极排布方式来设计石墨烯发热膜。

在烯旺科技研究团队的不断技术突破下,现已掌握石墨烯的连续化大批量卷对卷薄膜生产技术。

来源:十堰晚报

2、华永烯千吨级石墨烯及十万吨级导电浆料投产仪式暨新品发布会在江苏溧阳隆重举行

科技部原副部长刘燕华,江苏省第十二届政协副主席、江苏省老区促进会会长阎立,陕西省发改委副主任温志刚,苏陕东西部合作发展促进会党委书记、主席刘浩春,中国石墨烯产业技术创新战略联盟理事长李义春出席活动并讲话。中国工程院院士陈立泉,中国科学院物理研究所研究员、博导李泓视频致辞。

陕西省政协常委、陕西省国资委原党委书记刘斌,溧阳市人民政府市长周永强,中国工程院外籍院士孙学良,科技部发展计划司原司长、中国生产力促进中心协会理事长刘玉兰,工信部原巡视员辛仁周,工信部原副司长刘怡,华原控股集团有限公司董事长魏进民,江苏华永烯科技有限公司董事长魏广林、副董事长呼志跃等出席活动。

作为苏陕合作的典范工程,苏陕促进会创会主席单位—江苏华永烯科技有限公司是由中科院天目湖先进储能技术研究院牵头,华原控股投资集团有限公司和江苏永邦智能装备科技有限公司共同出资注册成立的一家以高品质石墨烯粉体和碳纳米管粉体、高性能石墨烯复合导电浆料和CNT浆料生产及石墨烯应用研究和研究成果转化、孵化的科技型企业。

来源:陕西融媒体

3、一种生长石墨烯纳米带全新方法获开发

Nature(《自然》)在线发表了以“Graphene nanoribbons grown in hBN stacks for high-performance electronics”(用于高性能电子产品的hBN堆栈中生长的石墨烯纳米带)的研究论文。该研究开发了一种生长石墨烯纳米带的全新方法,成功实现了超高质量石墨烯纳米带在氮化硼层间的嵌入式生长,形成“原位封装”的石墨烯纳米带结构,并演示了所生长的石墨烯纳米带可用于构建高性能场效应晶体管器件。

上海交通大学史志文教授团队另辟蹊径,开发出一种全新的制备方法,实现了石墨烯纳米带在氮化硼层间的嵌入式生长,形成了独特的“原位封装”的半导体性石墨烯纳米带。

层间石墨烯纳米带的生长是通过一种纳米颗粒催化的化学气相沉积(CVD)实现的。“在2022年我们就报道了在氮化硼表面生长的纳米带长度可达10微米的超长石墨烯纳米带,但是层间纳米带的长度已经远远超过这个纪录。现在限制石墨烯纳米带长度上限的已经不是生长机理,而是氮化硼晶体的尺寸。”论文第一作者吕博赛博士说,在层间生长的石墨烯纳米带长度可达亚毫米量级,远超以往报道的结果。

“这种层间嵌入式生长很神奇。”史志文介绍,通常情况下,材料生长往往是在一种基底材料的表面生长另一种,而其研究团队制备的纳米带则直接生长在六方氮化硼原子层间。

由于所生长的石墨烯纳米带被绝缘氮化硼“原位封装”,免受器件加工过程中吸附、氧化、环境污染和光刻胶接触的影响,所以理论上可获得超高性能纳米带电子器件。研究人员基于层间生长的纳米带制备了场效应晶体管(FET)器件,测量结果表明,石墨烯纳米带FETs都表现出典型的半导体器件的电学输运特性。更值得关注的是,器件的载流子迁移率4,600 cm2V–1s–1,超越以往报道的结果。

来源:中国青年报客户端

4、上海微系统所石墨烯量子点荧光发光机制研究获进展

近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所纳米材料与器件实验室丁古巧团队在石墨烯量子点制备及荧光机制研究方面取得进展。该工作深化了关于石墨烯量子点发光机理的认知,阐释了多变量体系下机器学习辅助材料制备成果所包含物理内涵。相关研究成果以Precursor Symmetry Triggered Modulation of Fluorescence Quantum Yield in Graphene Quantum Dots为题,发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。

近年来,以石墨烯量子点为代表的碳基量子点材料因独特的sp2–sp3杂化碳纳米结构,表现出优异的光学、电学、磁学的性质。在石墨烯量子点“自下而上”法制备中,多变量反应体系使其在合成与机制领域面临挑战。此外,机器学习以高效的分析算法和模型在复杂体系分析、新型材料设计等领域展现出优势。然而,由于缺失具备实际物理内涵的结构特征描述符,机器学习仅能得到难以阐释物理内涵的数学模型。这限制了机器学习在相关研究中的可迁移性和实用性。石墨烯粉体课题组博士研究生陈良锋、副研究员杨思维结合群论在分子结构描述上的优势,通过控制变量实验与结构化学理论的结合,将具有实际物理含义的描述符应用于机器学习,揭示了石墨烯量子点的前驱体结构与荧光量子产率间关联的物理内涵。

该研究利用高结构刚性sp3前驱体与柔性sp2结构前驱体之间的“自下而上”反应,实现了石墨烯量子点中sp2-sp3杂化碳纳米结构的调制。研究结合热动力学理论,阐明了sp3刚性结构能够通过抑制非辐射跃迁过程提高石墨烯量子点量子产率。进一步,研究借助群论在描述分子结构方面的优势,结合主成份分析,明确了石墨烯量子点制备过程中影响石墨烯量子点荧光量子产率的三个决定性因素——结构因子、温度因子和浓度因子。

与以往基于机器学习的研究工作相比,该团队基于群论的进一步研究,揭示了机器学习结果中分子的简正振动是前驱体对称性作用于石墨烯量子点量子产率增量的核心物理机制。基于上述原理的指导,该工作获得了绝对量子产率高达83%的石墨烯量子点。这一石墨烯量子点的光致发光性能在荧光信息防伪加密中具有应用前景。

研究工作得到中国科学院青年创新促进会、上海市科学技术委员会以及集成电路材料全国重点实验室开放课题等的支持。

来源:中国科学院

5、黑龙江科技大学与七台河市科技局举办科技成果对接会

活动期间,黑龙江科技大学无机非金属材料系、材料加工系、焊接技术与工程系的专家教授依次推介了专业科技成果,七台河市重点科技企业针对企业技术需求也进行了详细讲述。经过洽谈,黑龙江科技大学与七台河市宝泰隆石墨烯新材料有限公司签订了校企产学研合作协议和定向培育及转化专利合作协议。同时,双方还就3项技术研究项目签订了产学研合作技术开发合同。

来源:黑龙江日报

6、CGIA发布召开“石墨烯气凝胶”标准研讨会的会议通知

会议时间:2024年4月19日(星期五)9:00-12:00会议形式:线下+线上(暂定)

报名链接:标准研制|关于召开“石墨烯气凝胶”标准研讨会的会议通知(第一轮)

来源:石墨烯材料标准化与检测评价

 

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。