石墨烯批量制备

成果拥有单位：哈尔滨工程大学

成果简介：

石墨烯作为一种新型的二维单原子厚碳质材料，具有超高的比表面积和优异的电学、力学、光学以及热学性质，在电子、航天、新能源、新材料等领域有广泛应用。然而如何批量制备高质量大面积的石墨烯仍是世界各国研究者面临的难题。范壮军教授领导的先进炭材料课题组率先在国际上提出绿色金属还原氧化石墨，实现了快速、简单、高效地制备石墨烯。例如通过铝粉仅用了30分钟就可以将氧化石墨还原成石墨烯，与其它方法相比，所获得石墨烯还原程度高、导电性好，为实现石墨烯批量化提供了一条可行途径。在此基础上，课题组采用化学气相沉积方法批量制备石墨烯，该技术具有节能、环保、成本低等特点。上述相关工作发表在国际期刊ACS Nano、Chem. Commun、Carbon上。

具有自主知识产权，基于纳米石墨片的碳/碳复合材料及其制备方法 ZL200910073238.6。

石墨烯可替代晶硅应用在将芯片领域，市场容量至少在5000亿元以上。石墨烯制成的锂离子电池负极材料能够大幅提高电池性能。全球每年负极材料的需求量在2.5万吨以上，并保持20%以上增长。石墨烯作为负极材料应用在十分之一的锂离子电池中，其需求量也在250吨以上。石墨烯制成的超级电容器，充电时间只需1毫秒。2010年全球超级电容市场规模在50亿美元，并保持着20%的增长率，随着未来超级电容器的放量，石墨烯的应用空间巨大。石墨烯可以替代ITO作为导电材料制成显示器件。预计2011年全球ITO导电玻璃的需求量在8500-9500万片，石墨烯的替代空间巨大。