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龙力生物:石墨烯产业化正在加速从实验室走向

来源:未知   作者:admin    发布时间: 2018-08-09 14:03   浏览:

龙力生物:石墨烯产业化正在加速从实验室走向

  工业和信息化部、财政部和中国保险监督管理委员会于2017年9月12日发布了《关于开展重点首批次应用俣险补偿机制试点工作的通知》,保险对象为《重点新材料首批次应用示范指导目录》中的新材料,共收录先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料3大类,其中与碳材料相关的具体产品有9种,包括高纯石墨、高性能(CFRP)、石墨烯薄膜、石墨烯改性防腐涂料、石墨烯导电发热纤维和石墨烯发热织物、石墨烯防静电轮胎和石墨烯增强银基电接触功能复合材料。这实际上道出了目前我国重点支持的石墨烯(GP)5大应用领域,而且对每个领域提出了性能要求和主要应用目标。我国科技部“”规划中也列入了《石墨烯等碳基纳米材料技术研究、集成与应用项目》,从政策和资金上将大力支持GP和碳纳米管的研发和产业化。预期到2020年,我国GP的产业规模将达到1 000亿元。北京市科学技术委员会也启动《北京市石墨烯专项(2016-2025)》,重点将建设创新平台,实现GP薄膜、粉体的规模化生产、应用技术、装备和检测仪器设备的开发等。

  图一:石墨烯上少层石墨双炔薄膜的合成过程及相应的表征结果,薄膜厚度为1.74 nm(包含单层石墨烯的厚度)

  在国家和地方政府的引导和支持下,我国的GP研发、生产和国际合作等成现了百花齐放的局面。

  有机钠离子电池电极具有透明、柔软和易功能化等特点,但容量低、寿命短,南方科技大学通过添加GP提高反应势垒,抑制自由基副反应,就可开发出高容量和稳定性的钠离子电池有机电极材料,应用于可穿戴电子器件和大规模储能等领域。

  欧盟研究与创新框架计划的核心项目“地平线”,已将GP在生物医药设备和治疗的应用列为今后3年的研发课题。重点内容有3方面:①可植入电子设备,如人造视网膜或生物电子界面;②药物传递;③诊断治疗设备。

  龙聚新材料公司技术来源于中科院宁波材料所生物基高分子团队开发的工艺路线,原料纤维素和木质素来源于生产功能糖后的玉米芯废渣,低成本制备生物基石墨烯。该产品已经申请国家技术发明专利。与石墨来源石墨烯产品相比,该产品原料利用农林废弃物加工功能糖后的废渣,成本低廉、来源广泛。龙力生物将继续结合企业循环经济技术优势和当地产业优势,加快石墨烯项目建设,向“特色化、差异化”发展,抢占未来产业竞争制高点。

  日本物质材料研究机构日前公布,他们的一个研究小组成功合成了氧化锰纳米片和石墨烯交替重叠的材料,而这种新型负极材料可提高电池容量两倍以上。

  德阳烯碳科技有限公司是2014年才成立的GP研发生产企业,注册资本1.6亿元,现已获9项专利,正申请31项,目前拥有30t/a的GP生产线,其产品有高阻隔GP及其在防腐涂料、散热涂料等重点产品等。

  中国科学院合肥物质科学研究院制成了三维GP/二氧化锰(MnO2)复合气凝胶材料,它对重金属有很好的去除性能。

  位于山东的龙力生物科技股份有限公司把握市场脉搏,其参股的龙聚新材料科技有限公司5吨石墨烯生产线年顺利投产成功。经中科院宁波材料研究所检验,石墨烯产品在10层以下,且出率持续提高。提纯后的精细石墨烯产品已通过市场化推介到诸如橡胶、轮胎、导热膜和防腐涂料等相关客户中添加试用。目前,各试用单位正在积极做相关加工性、耐受性和效果试验。龙聚新材料公司正在推动年产300吨石墨烯产业化建设项目。今年4月,该项目被列入山东省新旧动能转换重大项目库。龙力生物参股公司龙聚新材料的石墨烯产业化正在加速,从实验室走向市场,蓄力发展新动能。

  但石墨烯作为一种新兴材料,关键技术突破难度大,技术转化瓶颈较多,总体来说还处在产业化突破前期。《报告》认为,当前我国石墨烯发展仍存在一些深层次问题,如技术专利量多质轻、下游“优材低用”问题突出、市场过度热捧概念、投融资体系仍需完善、标准研制工作相对滞后等。

  该团队以碳纳米纤维材料为基础,通过修饰TiO2和MoS2二维材料制备出了多功能的同轴纳米复合纤维电极材料。利用这种纤维电极组装了可弯折、可编织的柔性线状太阳能电池和光充电能量纤维,获得了优异的性能,并且能够在光照下快速自发充电。

  佛塑科技与中国科学院上海硅酸盐研究所共同成立了GP锂离子动力电池研发中心,致力于GP-LIB及其高分子膜材料的研发和产业化。

  东旭光电与西班牙加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所于2016年签署了《战略框架合作协议》,将共同研发包括GP和CNT在内的新型纳米材料。

  美国Rice大学研究在直升飞机叶片上涂覆含GP的纳米涂料,就可有效地融化在其上附着的水,比目前使用的乙二醇基化学品更省时、省钱和环保。

  国务院关税税则委员会发布公告 决定对原产于美国约160亿美元进口商品加征关税

  深圳市本征方程石墨烯技术股份有限公司于2016年实现了GP包铜粉纳米粒子的规模化生产,用它作为LIB负极材料电池容量可达360mAh/g,而一般负极材料为50mAh/g,有利于小型化。

  澳大利亚斯威本科技大学在镜片小型化方面取得重大突破,开发出厚度仅十亿分之一米厚的GP微镜头。

  瑞士Haydale公司于2014年收购了HCS公司,从而使瑞士专生产树脂的厂家Huntsmαn得以从HCS购买GP并首批应用于其复合材料和粘合中。经试用显示,其断裂韧性和导热系数有明显改进。结果在GP增强环氧树脂的特定性能提高方面,不仅产生了令人鼓舞的结果,而且在混合、配方、和加工方面也取得了知识,这些对确保质量稳定、实现与竞争对手的差别化至关重要,也将使他们得以加速新应用领域的开拓,并由此提高商业收入。

  GP的专业生产厂家lmagⅰne lM公司与澳大利亚Duromer达成协议,将批量生产添加GP的热塑性树脂母粒,提供给注射成型或挤出成型聚合物生产厂家,用于生产防静电材料。根据双方的备忘录,lmagⅰneⅠM开发和提供功能性GP浓缩料,以制造有色导电和抗静电的热塑性材料。据称GP的添加对泵合物性能的影响有限,包括在加工和使用过程,这是对比传统的解决方案而得出的结论,同时能赋予有色热塑性永久抗静电性。为此Duromer在越南的分公司Durocolour越南有限公司,将以商业规模生产系列产品。

  该公司还为航空航天部门提供GP微粒(GNPs)增强树脂材料,可提高耐热性和防化学侵袭,产品还有GP涂料和复合材料,其GP增强环氧树脂,可显著提高CFRP的强度、韧性和耐压性。

  在GP的专利申请方面,2015年我国的石墨烯专利申请数已达2 200余项,占世界的1/3,而今这一比例已上升至46%。这预示了我国的科技创新步伐在加快,今后有望引领世界GP产业的发展。目前我国GP标准制定工作已正式起动,这将有利于GP产业健康有序发展。