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2020-05
石墨烯技术正在走出实验室,广汽新能源率先搭载量产测试。广汽集团的石墨烯电池量产研发工作今年底将从实验室走向实车,广汽新能源埃安车型将搭载相关技术成果,相信将掀起新一轮“能源和技术革命”。早在2014年,广汽集团就响应国家政策号召,开启了对石墨烯技术的研发。历经6年探索,逐步掌握了具有自主知识产权的三维结构石墨烯(3DG)材料的制备和应用技术。2019年11月,广汽自主研发的基于三维结构石墨烯(3DG)材料的“超级快充电池”正式对外公布。8分钟充电85%,“超级快充电池”量产测试石墨烯材料因具备超轻、超高强度、超强导电性等特性,被认为是提高电池充电速度、推动动力电池技术进步的重要技术。2010年,石墨烯的发现者荣获诺贝尔物理学奖。2017年,国家工信部制定《十三五材料领域科技创新专项规划》,将石墨烯材料技术划为重点发展领域。基于广汽三维结构石墨烯(3DG)材料而研发的“超级快充电池”已经完成电芯、模组、电池包样件的测试工作,并搭载整车进行了装车大功率充电测试,电池寿命和安全性均已达到使用标准。据测试,“超级快充电池”仅需8分钟就可以将电池充电至85%,充电时间与传统燃油车的加油时间相当。 石墨烯技术“超级快充电池”将进一步解决纯电动车型最后的“痛点”,带来颠覆性的使用体验。“超级材料”石墨烯,助推新能源产业变革 除了在电池领域的应用,石墨烯在复合材料、热管理、电子信息等领域也有大展身手的空间。未来,广汽将依托全球研发网,进一步推动相关技术研发,促进石墨烯材料在轻量化车身、能源技术、智能汽车等领域的应用,打造科技领先、性能卓越的智能纯电动车,为产业发展注入新活力,持续带来先人一步的科技享受。 -
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2020-05
刘忠范院士团队发表石墨烯石英纤维最新研究进展石英纤维,凭借其轻质高强、化学性质稳定的特点广泛应用于各种结构增强材料。将石英玻璃纤维金属化或与其他导电材料复合可提升纤维导电、导热特性,进而拓展石英纤维在柔性传感、高功率散热、电磁屏蔽等诸多领域的应用。然而,纤维表面金属化的过程会导致纤维柔性降低和严重的金属污染问题。因此,开发一种可批量化制备柔性、高导电性石英纤维的新方法是本领域亟待解决的问题之一。最近,北京大学、北京石墨烯研究院刘忠范院士团队,将石墨烯与石英纤维相融合,提出了一种批量化制备石墨烯石英纤维的强制流化学气相沉积生长方法。获得了兼顾石墨烯优异导电性和石英纤维高机械性能的石墨烯石英纤维,实现了易燃有机气体的高灵敏度实时在线监测。在此基础上,研制了基于石墨烯石英纤维的面电阻均匀可调的纤维织物,成功实现了接近1000 °C高温的工业电加热器件构筑。相关成果以“Massive Growth of Graphene Quartz Fiber as a Multifunctional Electrode”为题发表在国际知名期刊ACS Nano(2020, 14, doi: 10.1021/acsnano.0c01298)上。本研究工作中,通过内部缠绕有石英纤维的同轴套管构造限域空间,实现了基于强制流的低压化学气相沉积(Forced-flow CVD)生长条件。通过反应压强和体系中碳氢比的控制,显著增加了碳物种碰撞、反应的机率,在石英纤维表面实现了1-2层石墨烯的均匀包覆(图1),最终研制出可批量化生产的石墨烯石英纤维。图 1 石墨烯玻璃纤维的强制流化学气相沉积法制备 在应用研究方面,利用柔性导电的石墨烯石英纤维制备了有机气体仿生传感器,装配有该传感器的机器小车表现出高的灵敏度、较快的响应时间(<0.5s)和高循环稳定性(>5000次循环)。此外,研究发现由石墨烯玻璃纤维编织成的织物具有较高的电热转换效率(>90%),可实现宽温区(55-980°C)、快速升温(<15s)的高温电加热效果(图2)。图 2 柔性石英纤维织物用于高温电加热该研究不仅为石墨烯新材料的开发提供了新思路同时将传统基础材料和石墨烯材料有机结合,有力推动了石墨烯石英纤维的工业化生产和商业应用。 北京大学崔光博士后、程熠博士生和刘灿博士后为本文的共同第一作者,刘忠范院士、刘开辉研究员和河南大学陈珂教授为本文的共同通讯作者。上述研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市自然基金、北京石墨烯专项计划等项目的支持。 -
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2020-04
新技术可使石墨烯层中的波纹变平以改善样品自石墨烯被发现以来,石墨烯的样品质量已经有了明显的改善。到目前为止,限制进一步质量提升的一个因素还没有直接研究,那就是石墨烯片中的波纹,也就是说即使放在原子平面上也会形成微观上的扭曲。这样的波纹会在电子器件中移动时散射电子。石墨烯中的波纹就像道路上的颠簸使行进速度变慢一样,而石墨烯中的波纹则会使行进中的电子变慢。将波纹压平后,有效地加速了电子在石墨烯片上的移动速度。瑞士纳米科学研究所和巴塞尔大学物理系的科学家已经开发出一种使石墨烯层中的波纹变平的技术。这样可以提高样品质量,并适用于其他二维材料。该结果最近发表在《Physical Review Letters》上。由瑞士纳米科学研究所的Christian Schnenberger教授和巴塞尔大学物理系的团队开发的技术将石墨烯片拉到相对的两个侧面,从而使其变得平坦和平滑。该研究的第一作者Lujun Wang博士说:“这就像拉一张皱纹的纸一样,可以消除皱纹和褶皱。” Andreas Baumgartner博士说:“经过这一过程,电子可以有效地更快地穿过石墨烯片,其迁移率提高了,证明了样品质量得到了改善。” 这些发现不仅阐明了石墨烯中的电子传输,而且为研究其他二维材料提供了技术支持。这项研究发表在《Physical Review Letters》上。 论文标题为《Mobility Enhancement in Graphene by in situ Reduction of Random Strain Fluctuations》。 文章来源:科技报告与资讯 -
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2020-04
清华大学朱宏伟教授团队《Adv. Mater.》综述:石墨烯体系中的阳离子-π相互作用2020年4月7日,清华大学材料学院朱宏伟教授团队在《先进材料》(Advanced Materials)上在线发表了题为“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”(Cation-π Interactions in Graphene Containing Systems for Water Treatment and Beyond)的长篇综述论文,系统总结了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用在水处理(膜分离、吸附)、新材料合成、纳米发电、能量存储及溶液/复合材料分散等应用中所发挥的关键作用,分析了阳离子-π相互作用的影响机理,综述了现阶段相关理论工作进展,讨论了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用研究中存在的问题,展望了未来潜在的研究方向。阳离子-π相互作用是一种非共价相互作用,在自然界,尤其是生命体中普遍存在,在诸多生命反应进程中必不可少。近年来,阳离子-π相互作用在生物学、化学、物理学中的重要性被广泛关注。石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,可被视为一种独特的芳香族大分子。阳离子和石墨烯中离域π电子之间的相互作用会引起阳离子在石墨烯表面的富集、溶液中离子及石墨烯结构中电子的重新分布,进而影响石墨烯材料的本征性质及基于石墨烯的器件的性能。深入理解石墨烯体系中的阳离子-π相互作用,对于石墨烯特性的调控、器件的优化设计具有重要意义。石墨烯体系中的阳离子-π相互作用及其应用近年来,朱宏伟教授团队在石墨烯等新型二维材料的可控制备、结构设计及其在能源(太阳能电池、光电探测、光电催化)、环境(水处理、空气净化、土壤治理)、柔性传感器件等领域开展了大量研究工作,取得了一系列重要进展。该综述论文以石墨烯体系中的阳离子-π相互作用为切入点,对相关研究报道进行了梳理和讨论,并对其发展趋势和前景进行了展望。本文通讯作者为朱宏伟教授,第一作者为清华大学材料学院2016级博士生赵国珂。本研究得到国家自然科学基金委基础科学中心项目和面上项目资助。 论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905756 文章来源:清华大学、高分子前沿 -
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2019-09
自驾游伤发动机? 用石墨烯润滑油添加剂喜欢自驾游的车主要认真看了,这种车子经常面对长途跋涉,要特别留意保养底盘、轮胎、避震器、空气滤清器、空调滤清器、发动机、制动系统、漆面、玻璃等周期容易缩短的部件,还有注意机油的及时更换。有人会问是不是因为车子经常开在不平整的地方所以这些部件才需要特别维护?其实,无论是翻山越岭,还是在各城市间高速驰骋,用于自驾游的车辆行驶里程如果超过一般的使用标准,也会使得这类车辆各方面部件的保养周期提前。车辆在颠簸不平的恶劣路况上行驶,最受影响的自然是汽车底盘部位。如果有明显刮到底盘的经历,车主更需要特别注意。因为有时一些轻微碰刮也会引起机油底壳发生渗漏。而若在湿滑泥泞路段上行驶,则难免会让泥浆溅到底盘,如果积存的污垢不及时清理,则会严重腐蚀汽车底盘及悬挂系统。因此,如果是到一些路况不太好的地方自驾游,则需要专门做底盘的清洁和防锈保养。此外,每次出游,汽车制动部件势必会经历长时间的高负荷运转,这对于发动机来说是一个考验。这也导致了发动机机油、水箱水的更换频率会比短途代步车相对更高。特别是要留意检查汽车变速箱机油是否缺少。如果加到了油品质量较差的劣质油,回来又不予重视,不仅会导致发动机产生爆震、噪音,还容易使汽车排气管三元催化净化器失效,部分还会堵塞排气管,进而导致发动机表现无力,并增加油耗,严重的会使发动机内部零部件损坏。因此,自驾归来后还要对发动机及时进行油路清洗保养。不过对于自驾游次数较多的车辆来说,常常对发动机进行这么大工程的保养在时间、财力和精力上都有点不切实际。最好的办法是定期在汽车机油内加入石墨烯润滑油添加剂,让其时刻对发动机进行维护保养。石墨烯润滑油添加剂,其自带石墨烯独特的二维结构,具有超强的润滑、耐腐性能,能给车辆发动机加上一层细密的保护膜,对发动机进行抗磨修复,大幅度提高燃烧室的气密性,促进烃类燃烧。长期使用石墨烯润滑油添加剂,以上发动机无力、噪音变大、油耗增加等问题都能得到有效解决。 -
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2019-04
中国石墨烯发展水平石墨烯在中国落地已六年有余,有关石墨烯的身份角色及应用场景的争议从未停止过。 其实石墨烯一点也不贵,因为全球第一条和第二条真正实现规模化、低成本、高品质的石墨烯生产线就在中国! 2015年年初,浙大教授高超成功研发了一种新型、廉价、无毒的铁系氧化剂,使石墨烯制备过程快、成本低、无污染,适用于工业化大规模制备。《自然—通讯》审稿人对该技术的评价是“该方法对石墨烯未来的进一步应用具有重要意义。” 在石墨烯的应用上,中国研究人员也已拿出了有分量的成果。中科院重庆绿色智能技术研究院成功制备出国内首片15英寸的单层石墨烯显示屏,该项技术被应用于今年上市的一款名为“开拓者α”的手机,该手机在采用由中国科学院重庆绿色智能技术研究院和中国科学院宁波材料技术与工程研究所开发的石墨烯触摸屏、电池和导热膜等新材料后,手机触控屏幕不偏色不泛黄,色彩真实、纯净,通透性也比传统屏幕好,手机充电速率提高了40%,电池寿命延长了50%,电池的能量密度也增加10%。 石墨烯的发现者安德烈·海姆曾公开表示,中国石墨烯的产业化水平处于国际领先地位。 从专利申请数量这一指标来看,中国石墨烯产业技术创新战略联盟的统计数据显示,2015年中国石墨烯相关专利受理数量为7522件,居全球首位,美、韩紧随其后。 -
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2019-04
世界---石墨烯基锂离子电池发布中国石墨烯交易网资讯中心:石墨烯基锂离子电池发布 7月8日,国内最早进入石墨烯领域的上市公司之一东旭光电推出了世界首款石墨烯基锂离子电池产品——“烯王”。其在满足5C条件下,可实现15分钟内快速充放电,是普通充电产品的1/24,而且能在-30~80℃环境下工作,循环寿命更高达3500次左右。 “‘烯王’的问世标志着东旭光电的石墨烯产业正式从实验室迈入了产业化阶段。”东旭集团有限公司董事长、东旭光电董事长李兆廷在发布会上称。此次东旭光电与泰州市新能源产业园区管委会签署了投资额达5亿元的“烯王”产线落地协议,还与美国凯途能源公司等下游应用端厂商签署了研发及产业化合作战略协议,第一次将业务从B2B扩展到B2C。 东旭光电子公司上海碳源汇谷总经理吴海霞在发布会后对《经济参考报》记者透露,“烯王”产品将先在动力玩具、智能家居、动力工具、低温储能等方面应用,后续随着技术成熟和经验积累,将尝试扩展到电动汽车领域。 近年来美英等多个国家投入巨资研究,我国也将其列入“十三五”新材料发展重点产业,提出“2020年形成百亿产业规模,2025年整体产业规模突破千亿”的发展目标。 随着石墨烯制备技术研发不断升温,众多上市企业纷纷通过收购、入股等形式抢滩布局。在过去的两年多时间里,东旭光电与北理工、上海交大等合作成立多所石墨烯研发机构,收购了高科技企业上海碳源汇谷50.5%的股权,同时和北理工合资成立北京旭碳新材料科技有限公司,并于近期拟出资1亿元在深圳前海自贸区设立全资子公司东旭投资控股有限公司,布局海外。 中国非金属矿工业协会石墨专委会副秘书长刘荣华预计,在复合材料、锂离子电池正极材料以及电子触摸屏领域,石墨烯最有希望率先实现产业化。其中,石墨烯在锂离子电池市场上的潜在容量为10亿级别。 上海碳源汇谷首席科学家郭守武教授表示,“烯王”的推出突破了国际上对“碳包覆磷酸铁锂技术”的技术封锁,将带来整个电池产业的变革,也将推动几乎所有下游新能源产业实现跃进式发展,涉及范围包括新能源汽车、无人机、可穿戴设备、海洋工程等众多领域。 -
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2019-04
5G版华为Mate 20 X曝光:石墨烯+40W快充,华为巅峰之作!华为凭借着高端的研发技术和创新能力,在5G领域取得了显著的成绩。前段时间,它发布的首款5G折叠屏手机mateX,各种黑科技的加持,着实惊艳了用户的双眼,华为由此在手机市场上的名声大振。这款手机集黑科技于一身,价格也相当高昂,很多消费者看完价格后都感到唏嘘不已。就在最近,华为又有一款手机被曝光了,就是华为mate20X5G版。5G版华为Mate 20 X曝光:石墨烯+40W快充,华为巅峰之作!这款手机将会搭载5G网络,据相关人员透露的消息,这款手机在续航方面将会有一定的缩水,从5000毫安降至为4200毫安,快充能力有所提升,配备了40万的快充能力,仅需30分钟的时间就可以充进70%的电量。除了5G的添加之外,其他的基本参数都是不变的,值得一提的是,它的大屏幕和石墨烯散热技术,将会在5G版本上的手机中发挥着非常大的作用。5G的加入很有可能对手机的续航发热有一定的影响。这款手机在这两方面有着先天的优势,目前这款手机的价格并没有发布。小编个人觉得这款华为mate20X5G版相当不错。华为mate20在去年发布的时候,价格4999元,配置外观,拍照能力都非常强硬。这次它还搭载了5G网络,这款手机的价格也不菲,目前5G技术还没有得到全面施展,有很多城市都在建设5G基站,等到5G手机真正实现普及的时候,或许还要等几年。5G手机的价格都相当昂贵,消费者可以承受不起,如今买5G手机还为时过早,等到5G手机真正实现普及的时候,它在价格肯定会有所下降。5G手机将会给用户带来不一样的体验,也会是手机市场中的一大突破。对于5G的到来,我们也倍感期待,华为如今在手机市场中有着很高的影响力,在5G领域也有了一定的成就,而未来的华为将会推出更先进的5G手机,价格也会有所降低。大家对于华为mate20X5G版有什么样的看法呢 -
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2019-04
AMD高管:未来将有可能采用“石墨烯”制造CPU!一般学过硬件基础常识的人应该都知道一点,那就是CPU的材质主要由晶圆切割而成的,但是使用这种方法并不能得到一个品质非常好的CPU。最近AMD的一位高管表示:未来的10年内,以硅晶圆为材料的CPU还将陪伴大家很长一段时间。同时外媒还报道了这位高管的另一则言论,他认为使用石墨烯材料替代硅也不是没有可能,不过要是想实现这一伟大的“创举”得需要至少十年的时间才能完成。目前为止在手机上的芯片都已经进化到了7纳米工艺,很快5纳米工艺的芯片也会在年底见到,而到了桌面平台上,硅的使用量可以一直持续到3纳米工艺芯片的诞生。这位高管同时也表示:如果世界上的供应商可以稍微将研发新工艺的脚步放慢一点的话,同时让每一代工艺用上4至5年的话,从5纳米进化到3纳米正好在10年时间左右,而到了那个时候,硅材料就有可能会正式退役,转而适用新型的技术材料。为什么说石墨烯是一个很关键的材料呢?首先咱们要知道的是石墨烯的物理结构,它是世界上目前为止最薄的材料,轻薄的特性使得它可以用在处理器上面并且能制作更精细的芯片。除了它的物理特性之外,它还有各种价值有待挖掘,可以说是未来的一种非常重要的工业材料之一。当然据好物君的猜测,在现在这么长的时间内,石墨烯没有得到及时的量产估计也是因为制作困难和适配困难的原因,除了很多大厂还没有解决技术难题之外,随之而来的还有原材料的提取问题等。当然好物君认为现在不论是AMD也好,英特尔也罢,他们的重点还是在于研发新一代的处理器上面,至于材料方面也是在不紧不慢地开发当中,估计咱们短时间是看不到什么新的突破了。以上就是好物君带来的最新资讯,如果对处理器的材料等还有什么疑问的话欢迎在底下留言区给好物君留言。 -
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2019-04
新材料之王石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。是目前发现的硬度最高、韧性最强的纳米材料。石墨烯分为两种,一种是导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为"黑金",是"新材料之王";第二生物质石墨烯经过多次试验与各种纤维素相结合,研制出生物质石墨烯内暖纤维、石墨烯内暖绒、石墨烯烯孔材料成为全球瞩目的新型纺织材料!已被广泛应用。