石墨烯應(yīng)用取得新突破。IBM研究人員近日取得了一項(xiàng)里程碑式的技術(shù)突破,利用主流硅CMOS工藝制作了世界上首個(gè)多級(jí)石墨烯射頻接收器,進(jìn)行了字母為“I-B-M”的文本信息收發(fā)測(cè)試。受此影響,昨日石墨烯概念逆勢(shì)走強(qiáng),方大炭素、中鋼吉炭、樂(lè)通股份、中國(guó)寶安等概念股均有不俗表現(xiàn)。隨著在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、鋰離子電池、航天、軍工、新一代顯示器等領(lǐng)域應(yīng)用的進(jìn)一步擴(kuò)大,石墨烯將推進(jìn)新材料的發(fā)展。
未來(lái)新材料寵兒
2010年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)將石墨烯帶入了人們的視線。2004年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的安德烈·海姆教授和康斯坦丁·諾沃肖洛夫教授通過(guò)一種很簡(jiǎn)單的方法從石墨薄片中剝離出了石墨烯,為此他們二人也榮獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
石墨烯是一種二維晶體,由碳原子按照六邊形進(jìn)行排布,相互連接,形成一個(gè)碳分子,其結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定;隨著所連接的碳原子數(shù)量不斷增多,這個(gè)二維的碳分子平面不斷擴(kuò)大,分子也不斷變大。單層石墨烯只有一個(gè)碳原子的厚度,即0.335納米,相當(dāng)于一根頭發(fā)的20萬(wàn)分之一的厚度,1毫米厚的石墨中將將近有150萬(wàn)層左右的石墨烯。
石墨烯是目前已知的最薄的一種材料,單層的石墨烯只有一個(gè)碳原子的厚度,這種厚度的石墨烯擁有了許多石墨所不具備的特性。
第一,導(dǎo)電性極強(qiáng)。石墨烯中的電子沒(méi)有質(zhì)量,電子的運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)了在其他金屬單體或是半導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)速度,能夠達(dá)到光速的1/300,正因如此,石墨烯擁有超強(qiáng)的導(dǎo)電性。
第二,超高強(qiáng)度。石墨是礦物質(zhì)中最軟的,其莫氏硬度只有1-2級(jí),但被分離成一個(gè)碳原子厚度的石墨烯后,性能則發(fā)生突變,其硬度將比莫氏硬度10級(jí)的金剛石還高,卻又擁有很好的韌性,且可以彎曲。中國(guó)電池網(wǎng)(微號(hào):mybattery),最具價(jià)值的電池行業(yè)垂直門戶,www.vnsr890.com。
第三,超大比表面積:由于石墨烯的厚度只有一個(gè)碳原子厚,即0.335納米,所以石墨烯擁有超大的比表面積,理想的單層石墨烯的比表面積能夠達(dá)到2630m2/g,而普通的活性炭的比表面積為1500m2/g,超大的比表面積使得石墨烯成為潛力巨大的儲(chǔ)能材料。
石墨是一種戰(zhàn)略資源,素有“黑金子”的美稱,不僅普遍應(yīng)用于一般工業(yè)和消領(lǐng)域,還廣泛用于一些特殊的工業(yè)領(lǐng)域。我國(guó)石墨礦儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的75%,產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的72%,石墨是我國(guó)少有的幾種具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的礦產(chǎn)之一。
我國(guó)石墨產(chǎn)業(yè)的低端化無(wú)序開(kāi)發(fā)影響資源保護(hù)和產(chǎn)業(yè)升級(jí),石墨產(chǎn)業(yè)的低出高進(jìn),折射出的是技術(shù)滯后,長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)家對(duì)石墨資源的管理沒(méi)有納入一個(gè)規(guī)范化的渠道,主產(chǎn)區(qū)各自為政。隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展和新材料、新能源產(chǎn)業(yè)的不斷推進(jìn),具有戰(zhàn)略意義的石墨產(chǎn)業(yè)正面臨整合發(fā)展的機(jī)遇。