刘兆平 石墨烯产业化仍待攻克制备与应用的关键共性技术

作者: cnpim CNPIM 2020年04月02日

  他说,石墨烯规模化低成本制备仍面临诸多挑战,石墨烯应用还有很多关键共性技术问题亟待解决,只有上下游协同创新突破瓶颈,才能真正发挥石墨烯在产业变革中的关键作用。
 
  刘兆平说,一是少层单片剥离较难,插层剥离法制备十层以内的石墨烯微片需要很高的工艺技巧;二是如何保证石墨烯浆料具备良好的分散性,通常认为流动性良好代表分散性出色;三是如何确保石墨烯粉体的分散性;四是如何实现绿色环保和低成本生产。只有突破这四个难点,才能真正推动石墨烯产业化应用。
 
  据刘兆平介绍,其团队采用插层剥离法已可批量制备平均厚度7层(2.4nm)的石墨烯,未来,插层剥离制备技术有望进一步突破,石墨烯厚度可从平均7层降低至平均3层(1nm)。
 
  刘兆平团队近年来着力攻克石墨烯卷对卷制备技术挑战,目前已建成年产百万平米石墨烯薄膜卷材中试生产线,可制备0.5米宽幅石墨烯薄膜,每分钟超过5米,一次成卷上1000米,成本低于ITO(氧化铟锡),可转移至聚酯、玻璃、陶瓷等多种基材,率先实现了石墨烯薄膜卷材低成本规模化制造。
 
  刘兆平说,目前,石墨烯微片在新一代动力锂电池、石墨烯薄膜在电热膜应用上取得了初步成效,但石墨烯应用仍待突破诸多共性关键技术问题,如石墨烯微片的分散、复合,石墨烯薄膜的表面功能化、器件加工等。同时,质量和成本问题仍然是制约石墨烯产业化应用的瓶颈。
 
  “石墨烯技术创新和产业化,必须与相关应用行业深入融合。下游应用要提前切入石墨烯原材料生产过程,并以下游应用为主推动技术创新。同时,要进一步完善产学研用资协同创新的体制机制。”刘兆平说。

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