石墨烯引導科技革命

中國粉體網12月11日訊  在世界范圍內，針對石墨烯研究與應用的熱潮在持續涌動

    石墨烯神秘又神奇的特殊性能讓人們對它的應用充滿幻想。

    在國內，有關石墨烯的應用研究開展得如火如荼。

    我國在石墨烯的基礎研究與產業化推進中處于世界前列，多支研究隊伍在石墨烯的性能研究與制備技術方面取得突破性成果。其中，中國科學院重慶綠色智能技術研究院的石墨烯薄膜制備技術以2.1億元人民幣的價格實現轉讓，更是讓研究者與開發者蠢蠢欲動。

    在世界范圍內，針對石墨烯研究與應用的熱潮在持續涌動。

    據劍橋知識產權公司的統計數據顯示，截至今年5月，全球已經獲批和正在申請的石墨烯專利共計9218項，專利申請數量在過去5年更是增加了4倍；自2004年開始，石墨烯領域的相關研究論文呈指數上升趨勢，迄今論文總數已超過2萬篇，僅2012年一年就超過了6000篇。

    “從來沒有一種材料能像石墨烯這樣在各個領域都廣受關注。”曾長淦感慨，雖然國內外目前還沒有實實在在的石墨烯產品問世，“但它是眾多‘明星’材料中最接近應用的材料。”

    超輕防彈衣、超強光轉換效率激光武器、超薄超輕型飛機、超薄能折疊的手機、高強度航空材料、高性能儲能和傳感器、超級電容器，甚至更富想象力的太空電梯，越來越多基于石墨烯材料的未來設備進入科學家的研究視野。

    其中，透明電極的應用最引人注目。

    “石墨烯良好的電導性能和透光性能，使它在透明電導電極方面有非常好的應用前景。”曾長淦表示，如今電子產品中的觸摸屏、液晶顯示、有機光伏電池、有機發光二極管等都需要良好的透明電導電極材料。

    傳統的電導電極應用的是氧化銦錫，而這種材料脆度較高，比較容易損毀。

    與之相比，石墨烯不僅更加堅硬，性能也更好。

    “氧化銦錫光通過率比較低，用石墨烯的話，顯示器的屏幕會更亮。”曾長淦表示，石墨烯在透明電極方面的應用會大幅降低電子設備的成本，并使其更省電、更清晰，“十年內，石墨烯在透明電極方面肯定能夠實現商業化”。

    97%以上的光通過率在為透明電極的應用帶來變革的同時，也使太陽能產業的升級成為可能。

    據專家介紹，當前市面上的太陽能電池板基本為多晶硅，其光電轉換率為30%左右，而石墨烯太陽能技術的光電轉換效率高達60%，是現有多晶硅太陽能技術的2倍。

    近期，美國麻省理工學院與蘋果公司相繼發布研究報告，論述了石墨烯作為太陽能電池為電子設備提供能源的可能，蘋果公司更是為此提交了專利申請，為在電子設備中搭載石墨烯太陽能電池提供解決方案。

    中科院寧波材料技術與工程研究所研究員劉兆平在接受記者采訪時表示，石墨烯微片可以與鋰離子電池電極活性材料顆粒形成二維導電接觸，在電極中構建三維導電網絡，因而可大幅提升電池綜合性能。

    初步實驗結果表明，與常規方案的電池相比，采用石墨烯導電劑的鈷酸鋰電池容量高出3%，放電容量從72%提高到92%。