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煤化工信息网
快讯:
煤焦油加氢技术
旋转弧等离子体技术引领高品质石墨烯新思路
作者:化小北 来源:煤化工信息网 浏览次数:2045次 更新时间:2021-07-23

  石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维材料,具有高强度、高导电导热等优异性能,在纳米、航空航天、光电子、电池材料等领域中已展现出了良好的应用前景。国家对石墨烯技术的发展高度重视,相继出台了中国制造强国战略重点领域技术路线图、《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》等系列文件,科技部也响应《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》和《中国制造2025》等精神,将石墨烯列入了《“十三五”材料领域科技创新专项规划》,对石墨烯产业的发展予以指导和大力支持。

                           

石墨烯特性

优势

应用领域

高导电性

载流子迁移率是锑化铟的2倍,超过商用硅片10倍,是目前已知最高

芯片、集成电路、导电剂、传感器、锂电

高导热性

导热系数高达5300  W/m/K,高于碳纳米管和金刚石

散热元件、导热元件

高比功率

10 kW/kg,30倍于锂电池

超级电容、储能元件

高强度

断裂强度为125  GPa,是优质钢铁的200倍

机械结构

双极半导体

兼有N、P型半导体性能

CMOS半导体元件

高柔性

弯折不影响其他特性

柔性材料、曲屏、可穿戴设备


  石墨烯的传统制造方法主要包括机械剥离、化学剥离、外延生长、气相化学沉积等。机械剥离法所制备的石墨烯具有较高的品质,但生产效率低;氧化还原法成本较低,工艺简单,但制备出的石墨烯存在结构缺陷且纯度较低;化学气相沉积法能够制备具有大尺寸高质量的石墨烯,但只能实现石墨烯薄膜在衬底上的生长,且产量十分有限。近年来,电弧法被应用于制备石墨烯,一些研究机构在电弧法的基础上,尝试了射频等离子体裂解甲烷制备石墨烯,获得了成功,开拓了以烃类化合物为原料制备石墨烯的途径,但仍有电热转化效率低下、石墨烯产品污染射频等离子炬等问题,限制了其连续运行和规模化生产。

  衢州晶洲科技发展有限公司自主开发了旋转弧等离子体制备石墨烯新技术,该技术以气态烃类为原料,是一种清洁、高效、低成本的石墨烯粉体制备过程。以该技术获取的石墨烯产品,氧含量极低(<1%),电导率达到1000S/m以上、比表面积为100-200 ㎡/g,堆积密度小于0.1g/cm3,片径在0.1~0.4μm之间,各项指标与现有石墨烯技术的产品相比均具有一定优势。

旋转弧等离子体技术制备石墨烯技术的开发,为我国烃类资源高值利用开拓了一条崭新的道路,同时也将有力助推我国占领高品质石墨烯粉体规模化生产的制高点,巩固我国在世界范围内石墨烯生产技术的领先地位,为我国能源、材料、航空航天、光电子等尖端领域的高速发展提供强大的推动力。

  目前,衢州晶洲科技发展有限公司已有一套等离子体制备石墨烯中试装置马上建成投用,即将具备批量生产高品质、低成本石墨烯的能力,晶洲科技诚邀各企业、高校或科研院所共拓石墨烯下游应用途径,共谋石墨烯产业化应用大业!

  欢迎志同道合之士来电/函交流!联系人:张铭,15988158252(微信同号),qzjzkj@126.com。

  附:衢州晶洲科技发展有限公司简介

  衢州晶洲科技发展公司成立于2020年9月,位于衢州市国家高新园区,是以浙江大学衢州研究院任其龙院士领衔的等离子体技术团队研发成果为基础,在衢州市政府和宁波民营基金支持下成立的企业。公司注册资金200万元,市政府及民营基金一期投资6000万元。公司以衢州市的特色氟、硅、钴、锂产业平台为基础,瞄准锂电池行业的发展浪潮,首先致力于等离子体技术在锂电池新材料方面的产业化应用,并积极谋划,长远布局,力图打造具有世界领先水平的衢州市等离子体研发中心及产业园。