El método de preparación en fase líquida de grafeno rompe el cuello de botella

Recientemente, se ha estado difundiendo información positiva sobre la industria del grafeno desde el mercado de capitales, y el desarrollo del mercado de la industria del grafeno ha sido "impulsado" por muchas partes. Los cuellos de botella encontrados por la producción masiva de grafeno han sido superados gradualmente por equipos de I + D relevantes.

Las autoridades del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información dijeron el 28 de septiembre que el país apoyará el desarrollo de la industria del grafeno a través de varios medios, incluida la próxima guía sobre el desarrollo de la industria del grafeno, la creación de un centro de innovación industrial conjunta y el establecimiento de una alianza de desarrollo industrial por parte del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información. La primera base industrial característica de grafeno y carbono avanzado del país se aprobó recientemente y se instalará en Qingdao. Al mismo tiempo, el gobierno ha creado un fondo de inversión de proyectos relacionados con el grafeno de 100 millones de yuanes. El día de la noticia, las acciones del concepto de grafeno estaban activas, subiendo contra la tendencia. Cinco acciones de concepto de placas de grafeno obtuvieron una gran entrada de fondos únicos, lo que fue bueno para el mercado de capitales. Sin embargo, hay que admitir que existe un cuello de botella técnico de producción masiva de grafeno en la industrialización.

El 'velo' del grafeno

Tanto el mercado de capitales como el nuevo mercado energético, el grafeno ha atraído una gran atención. La razón principal es que, como material innovador, el grafeno en sí mismo tiene una conductividad eléctrica extraordinaria. Su perspectiva de aplicación incluye principalmente el campo de la batería de material nuevo. Cuando el precio de la plata alcance los 2.987 yuanes / kg en la actualidad, si la plata puede ser reemplazada efectivamente por grafeno como material conductor, el costo de fabricación se reducirá considerablemente. La principal razón por la que el grafeno no se usa ampliamente en la actualidad es el cuello de botella técnico de la producción en masa.

Debido al inicio tardío de la investigación relacionada con el grafeno, la investigación académica a gran escala sobre el grafeno comenzó en 2010 cuando el experimento de investigación relevante sobre materiales de grafeno bidimensional ganó el Premio Nobel de Física. En la actualidad, la mayor parte de la producción de grafeno es para uso en laboratorio, y la industria comercial siempre se enfrenta al cuello de botella del costo incontrolable. Recientemente, el profesor liu jianhong de la escuela de química e ingeniería química de la universidad de shenzhen y su equipo de investigación y desarrollo han logrado grandes avances en la aplicación de materiales para baterías de grafeno, materiales en polvo ultrafino, materiales conductores y otros campos, y se han dado cuenta de pequeños -producción a escala y aplicación comercial del grafeno. Hasta ahora, se han aplicado diez patentes principales.

El método de preparación en fase líquida rompe el cuello de botella

El grafeno es una estructura en la que el grafito está despojado de una sola capa de átomos de carbono de espesor. Según el profesor liu jianhong, hay dos formas principales de preparar grafeno en el mercado. Uno es el método CVD de deposición de vapor químico, que principalmente UTILIZA la deposición de enfriamiento por reacción química para depositar grafeno. Debido a la poca capacidad de control de la reacción química y al número inestable de capas de microchips de grafito formadas por deposición, es difícil que los microchips de grafito preparados cumplan con los requisitos estructurales del grafeno. El segundo método es el método REDOX, en el que un oxidante fuerte separa los enlaces entre las capas en la estructura multicapa de grafito para obtener grafeno. Este método es reconocido por el mercado, pero no puede separar con precisión la capa de grafito, y la reacción química destruirá la estructura del grafeno, por lo que el microchip de grafito producido es difícil de cumplir con los requisitos del mercado.

El equipo de Liu jianhong desarrolló un método químico en fase líquida para resolver el problema de que la estructura del grafeno no está completa. El método se sinteriza directamente de un polímero líquido a grafeno a través de una serie de reacciones termoquímicas. Se encontró que la estructura del grafeno producido por el método de fase líquida química era completamente consistente con la estructura de grafeno de una sola capa reconocida internacionalmente. "Sólo una estructura completa de grafeno puede lograr su extraordinaria conductividad eléctrica". El profesor liu jianhong dijo, "el desarrollo de la industria del grafeno debe centrarse en la conductividad eléctrica. Si abandonamos el desarrollo de la conductividad eléctrica debido al cuello de botella técnico y desarrollamos conductividad térmica en su lugar, no está en línea con la tendencia del mercado de utilizar altos cuesta grafeno para lograr el efecto de calentamiento por resistencia ". En la actualidad, la empresa de tecnología de innovación dinámica de shenzhen fundada por el equipo de investigación y desarrollo de liu jianhong, shenzhen amway industrial Co., ltd. y GEM Co., Ltd (002340SZ) han creado una empresa conjunta, que se centra en promover la industrialización de los logros de la tecnología del grafeno en los campos de las nuevas energías, el polvo ultrafino y los materiales conductores.

Liu jianhong: la industria del nuevo material de grafeno debe desarrollarse de acuerdo con los requisitos de la industria 4.0

El concepto de la era de la industria 4.0 fue presentado por primera vez por Alemania, lo que significa que el mundo industrial marcará el comienzo de la cuarta revolución industrial marcada por una producción altamente digital, en red y autoorganizada. El consejo de estado emitió el plan "hecho en China 2025" en mayo de este año, lo que marca que la industria manufacturera de China está entrando en la era de la industria 4.0. El profesor liu jianhong dijo a China Business News: "el equipo de investigación y desarrollo ha estado implementando la idea y los requisitos de la industria 4.0 en todo momento". Durante la investigación sobre la industrialización del grafeno, el equipo de investigación y desarrollo tuvo una discusión detallada sobre el control de costos digital. tamaño del mercado y retorno de la inversión.

Además de las partículas estructurales de grafeno, cobre y nanopartículas cuprosas recubiertas de grafeno que pueden utilizarse como revestimientos antiincrustantes para barcos marinos, así como catalizadores de reducción de oxígeno soportados por grafeno, el equipo de investigación ha puesto en el mercado. Se sabe que la principal perspectiva de desarrollo del catalizador de reducción de oxígeno soportado por grafeno está en la aplicación de baterías de aire de aluminio. Después de usar el catalizador de reducción de oxígeno con grafeno como portador, la densidad de corriente de la batería de aluminio-aire aumentó considerablemente, y se redujo la escasez de óxido de plata como catalizador con una vida útil corta y fácil de perturbar por el dióxido de carbono en el aire. resuelto.

Los expertos en la industria creen que el concepto de batería de aire de aluminio desde el desarrollo de laboratorio hasta las pruebas integrales y la producción en masa es todavía mucho tiempo, pero la batería de aire de aluminio en vehículos de nueva energía, baterías de teléfonos móviles, desarrollo relacionado con la industria de almacenamiento de energía de yates es inconmensurable.

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