中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：石墨烯高峰論壇近日在深圳召開(kāi)，石墨烯這種神奇的材料再次引發(fā)了全世界的關(guān)注。各國(guó)爭(zhēng)相研發(fā)，期待它在觸摸屏、傳感器、電子通訊等領(lǐng)域的應(yīng)用，改變?nèi)祟?lèi)未來(lái)的生活。
石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)，具有高導(dǎo)電、高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱等特點(diǎn)的新型納米材料。專(zhuān)門(mén)研究、生產(chǎn)石墨烯的企業(yè)——唐山建華實(shí)業(yè)集團(tuán)總裁孟英介紹：“石墨烯是已知的世界上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，石墨烯材料的導(dǎo)電性能是銅的10倍至100倍?！?
在建華實(shí)業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)基地，記者領(lǐng)略了這種“神奇材料”——石墨烯微片是一種像棉花(15485, -60.00, -0.39%)一樣的黑色絮狀物，極輕，盛滿一個(gè)50升的白色塑料(11845, -40.00, -0.34%)桶僅重180克。
和很多業(yè)內(nèi)專(zhuān)家一樣，孟英非?？春檬┰谀茉搭I(lǐng)域的應(yīng)用。公司的科研團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行石墨烯基超級(jí)電容和電池的研發(fā)。在建華實(shí)業(yè)集團(tuán)科研中心，研究人員給記者現(xiàn)場(chǎng)演示了石墨烯電容器快速充放電的實(shí)驗(yàn)，記者看到一小塊由石墨烯制作的電池充放電只需15秒鐘。
孟英介紹，石墨烯電池一旦問(wèn)世，有望將電池容量增加1.5倍，充電時(shí)間縮短至幾分鐘，使用石墨烯基超級(jí)電容替代電池，充放電時(shí)間最短甚至可以達(dá)到幾秒鐘。這也就意味著，如果將其應(yīng)用到電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，不僅增加了行駛里程，而且充電比加油時(shí)間還快。
石墨烯“出道”雖短，但它是世上最薄、強(qiáng)度最高的材料，只有0.34納米厚，20萬(wàn)層石墨烯疊加起來(lái)的厚度大概等于一根頭發(fā)絲的直徑。它比鉆石還堅(jiān)硬，強(qiáng)度比世界上最好的鋼材(3015, 6.00, 0.20%)還要高上100倍。該材料透光率在97%以上，石墨烯一系列神秘的特殊性讓人們對(duì)它的應(yīng)用充滿幻想。
石墨烯在電子、航天、軍工、新能源、新材料等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用潛力：憑借石墨烯優(yōu)良的電學(xué)性能，它將是最具潛力取代硅制作超微型晶體管的新型材料，未來(lái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度有望提高10至100倍；其輕盈堅(jiān)韌的特性，又是制作超輕防彈衣、超輕飛機(jī)材料的首選；此外，這種新材料也可取代碳纖維用于船身和自行車(chē)車(chē)身；一些研究人員表示石墨烯甚至可以取代硅，用于制造電腦芯片。未來(lái)，一張石墨烯信用卡存儲(chǔ)的信息量可相當(dāng)于今天的電腦。
但以上種種可能性，都在目前的制造工藝面前遇阻。從發(fā)現(xiàn)至今已逾10年，石墨烯替代硅的晶體管大規(guī)模制造工藝依舊沒(méi)能成型。由于石墨烯提取過(guò)程復(fù)雜，成本居高不下，目前，還沒(méi)有一款石墨烯產(chǎn)品問(wèn)世。
據(jù)了解，目前業(yè)界主要有化學(xué)氣相沉積法、氧化還原法、熱解碳化硅法等石墨烯批量制備技術(shù)，常見(jiàn)的石墨烯大部分都是由石墨片剝離而成，全球只有少數(shù)幾家企業(yè)可以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。一克石墨烯價(jià)格在800元左右，只有將生產(chǎn)成本降低，才能使石墨烯更廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中。
“我們率先研發(fā)出一種新的石墨烯制備方法，適用于低成本大批量規(guī)模生產(chǎn)?！泵嫌⒔榻B，自去年年底，建華實(shí)業(yè)在河北省投產(chǎn)首條年產(chǎn)50萬(wàn)克石墨烯粉性生產(chǎn)線之后，目前一條年產(chǎn)100噸的粉性生產(chǎn)線正在緊張組裝中，將于今年6月底正式投產(chǎn)。
從2009年開(kāi)始，孟英和他的科研團(tuán)隊(duì)在石墨烯氧化還原法的基礎(chǔ)上獨(dú)辟蹊徑，對(duì)已有制備技術(shù)進(jìn)行了變革，終于設(shè)計(jì)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生產(chǎn)工藝和裝備，使大規(guī)模生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)。
孟英介紹：“年產(chǎn)100噸粉性生產(chǎn)線建成以后，我們生產(chǎn)的石墨烯成本將降到1克100元，成本的大幅降低，將會(huì)使石墨烯更多地應(yīng)用到相關(guān)產(chǎn)品上?！?
