我国是石墨资源大国,近些年大量原料以3000元/吨的价格出口国外,甚至被某些国家进口存入海底。

石墨烯

在当今的中国与世界,关于石墨烯可能引发的材料革命乃至新技术革命讨论非常热烈。最近,我到北京、上海、广州、深圳、江苏、浙江、黑龙江、山东、陕西和中科院、清华大学等地方和研究机构对石墨烯进行了调研。石墨烯具有非常大的发展潜力和应用前景,我们必须统筹规划,精心布局,紧紧抓住石墨烯研发和产业化所带来的重大发展机遇,努力掌握未来科技竞争的制高点。

正在兴起的石墨烯材料新时代

石墨烯的发现虽然仅10年左右,却引发了席卷全球的一波又一波的研究开发浪潮。石墨烯是一种由碳原子紧密堆积而成的二维晶体,具有神奇的电子传输、导电、导热和机械等特征。2004年英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,在实验室成功地从石墨中剥离出了石墨烯,证明了石墨烯可以单独存在,因此荣获2010年诺贝尔物理学奖,从而掀起了石墨烯制备、改性和应用的全球研究热潮。将石墨烯用于超级电容器、透明电极、锂离子电池、传感器、功能涂料和聚合物纳米复合材料等方面的应用前景,开辟了石墨烯材料的新时代。

正如有学者所言,19世纪是铁器的时代,20世纪是硅的时代,21世纪是碳的时代。碳是自然界分布最普遍的元素之一,是构成地球上一切生命体最重要的元素。碳材料的特性几乎涵盖地球上所有物质的性质。先进碳材料具有新型结构和优异的物理化学性能,是对未来发展具有重大和决定意义的新材料。

新材料产业作为战略性新兴产业的重点之一,也是未来高新技术产业发展的基石和先导,是我国成为世界制造业强国的重要基础。石墨烯作为先进碳材料,它是当今发现的世界上最优质的材料。它有以下特点:最薄,0.35nm,被称为现今世界最薄的材料;比表面积最大,2620m2/g;最硬,刚度优于金刚石,是人类已知强度最高的物质,比钢铁硬100倍;最抗拉,可弹性拉伸20%;热导率最高,5300W/m.k;最高迁移率200,000cm2/v.s@300k;高透光性,透光率为97.7%/单层;高载流能力:电流密度比铜高6个数量级;最奇特的是,石墨烯是二维量子材料,线性能带色散关系,载流子有效质量为零,能在温室下观察到量子霍尔效应;还具有室温弹道输运特性。中国电池网:www.itdcw.com,最具价值的电池行业垂直门户。

石墨烯具有超薄、超轻、超高强度、超强导电性、优异的室温导热和透光性,几乎完全透明,结构稳定,应用非常广泛,发展前景巨大,是推动战略高技术发展的关键材料。

[责任编辑:赵卓然]

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