在石墨烯方面,中國處于落后地位,但是正在努力地追趕美國。總體上,中國石墨烯企業(yè)與全球相比在創(chuàng)新能力等方面處于弱勢地位,部分原因是由于它們

在石墨烯方面,中國處于落后地位,但是正在努力地追趕美國??傮w上,中國石墨烯企業(yè)與全球相比在創(chuàng)新能力等方面處于弱勢地位,部分原因是由于它們相對年輕,馬說。到目前為止,他們的生產(chǎn)成本還無法與全球領先的石墨烯供應商競爭。

據(jù)Lux數(shù)據(jù),到目前為止,2014年中國國內(nèi)的石墨烯和碳納米管市場將分別達到2240萬美元和4840萬美元,主要驅(qū)動力來自鋰離子電池和新的應用,如涂料和熱耗散材料等。

我國觸摸屏行業(yè)石墨烯材料的應用與研發(fā)

中國具有發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)得天獨厚的條件。據(jù)悉我國石墨礦儲量占世界總儲量的75%,生產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的72%,是我國少有的幾種具有國際競爭優(yōu)勢的礦產(chǎn)之一。截至2012年我國在石墨烯研究領域的文獻貢獻量已達5072篇,占全球的石墨烯文獻量的29.2%,超過美國的27.3%位居世界首位。

據(jù)悉,自2004年石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來,如何解決大面積、高質(zhì)量石墨烯制備和快速高效轉(zhuǎn)移兩大關(guān)鍵問題,讓石墨烯應用于透明電極中,一直困擾著很多研究者。如果電阻觸摸屏要采用這種材料,需要先在金屬表面上催化生長石墨烯,再把它轉(zhuǎn)移到適合的基底上,才能進行應用。

石墨烯的制成需要有尖端的制備工藝,目前業(yè)內(nèi)主要有四種制備方法,分別是機械剝離法、外延生長法、氧化石墨還原法、和氣相沉積法(CVD)。前三種的原材料均為石墨,CVD法原材料則為甲烷居多。由于制造成本相對較低,目前業(yè)內(nèi)多采用機械剝離法和氧化石墨還原法制造石墨烯。

目前,在石墨烯薄膜和石墨烯微片這兩個方向上,我國都在進行積極探索。

在石墨烯觸摸屏的研發(fā)方面,常州二維碳素科技公司的研發(fā)團隊已突破了石墨烯薄膜應用于中小尺寸手機的觸摸工藝,實現(xiàn)了石墨烯薄膜材料和現(xiàn)有ITO模組工藝線的對接,正積極聯(lián)合上下游企業(yè)、行業(yè)協(xié)會、各地標準院起草相關(guān)行業(yè)標準。

業(yè)內(nèi)專家表示,石墨烯薄膜工藝線只需要對現(xiàn)有ITO模組工藝線進行簡改造就可以完成對接,石墨烯薄膜材料在觸控顯示領域的產(chǎn)業(yè)化應用將加速。

二維碳素科技總裁金虎表示石墨烯用于觸摸屏比ITO玻璃有很多優(yōu)勢,例如ITO要用到銦,這是一種稀土材料,全球存量很少,而且有毒不易回收,而石墨烯材料很簡單,也容易回收,更突出的是它的柔性很好,易于彎曲。二維碳素科技的于慶凱博士在2008年4月首先發(fā)表了用化學氣相沉積(CVD)的方法在鎳和銅基底上合成石墨烯的生長方法,并成功生長出了世界上第一塊大尺寸的高質(zhì)量石墨烯薄膜,從而使得大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯薄膜成為可能。2010年,于博士提出并實現(xiàn)了用生長單晶石墨烯陣列來解決大尺寸石墨烯單晶難以合成的難題,這一成就將推進石墨烯高速電子器件的研究和應用。

目前,國內(nèi)的學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界正在緊鑼密鼓推進石墨烯的產(chǎn)業(yè)化,隨著石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的成立,這一速度有望提升。

金路集團與中科院金屬研究所聯(lián)合開發(fā)電池級石墨烯技術(shù)已于2012年11月11日對共同完成的“石墨烯材料的規(guī)?;苽浼夹g(shù)”通過了成果鑒定。公司截止2012年12月31日,共計投入資金600余萬元,獲得財政補助1300余萬元。另外,公司在研石墨烯透明導電薄膜、石墨烯基三位網(wǎng)絡散熱材料、石墨烯基動力電池項目。在石墨烯透明導電膜方面,金屬研究所能制備出4英寸的石墨烯透明導電薄膜。

中國寶安旗下的深圳貝特瑞的特色則是產(chǎn)業(yè)鏈完備和客戶雄厚。貝特瑞是目前全球唯一一家擁有完整的石墨烯價值產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè),公司在2011年11月完成石墨烯中試線建設并投入生產(chǎn)。據(jù)了解,貝特瑞向國家提交了與石墨烯相關(guān)的4項專利申請,其中“制備球狀石墨烯的方法”已在今年4月28日收到發(fā)明專利證書。根據(jù)公開資料顯示,貝特瑞目前在鋰電池負極材料方面占據(jù)了全球市場三成左右的份額,三星、LG、松下、比亞迪等都是貝特瑞的客戶。

常州二維碳素科技有限公司今年五月宣布其第一條年產(chǎn)3萬平方米石墨烯透明導電薄膜生產(chǎn)線實現(xiàn)量產(chǎn)。這條石墨烯透明導電薄膜生產(chǎn)線的投產(chǎn)和供應用的石墨烯電容觸摸屏中試線的成功搭建,標志著石墨烯材料在制備和應用的產(chǎn)業(yè)化上邁出了關(guān)鍵性一大步。

[責任編輯:趙卓然]

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