浙江省石墨烯制造业创新中心在宁波成立

 

关键词

 

创新

 

党的十九大报告提出

 

加快建设创新型国家。创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。要瞄准世界科技前沿，强化基础研究，实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。加强应用基础研究，拓展实施国家重大科技项目，突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新，为建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会提供有力支撑。加强国家创新体系建设，强化战略科技力量。深化科技体制改革，建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系，加强对中小企业创新的支持，促进科技成果转化。

 

12月8日，浙江省石墨烯制造业创新中心在宁波揭牌成立。创新中心以中科院宁波材料所为依托，搭建产学研合作开放的创新平台，薛群基院士、屠海令院士、成会明院士等29位相关领域院士和专家被聘任为浙江省石墨烯制造业创新中心专家委员会成员。对宁波来说，这开启了石墨烯研究的一个新时代。

 

宁波在石墨烯的研究上，许多领域都走在了前例。2012年全国第一条石墨烯生产线在甬落户，2013年启动“石墨烯产业化应用开发”重大科研专项以来，三年投入近1亿元财政资金，支持37项石墨烯材料应用研发项目，并在超级电容、动力电池、防腐涂料等多个领域的应用研究方面取得重要成果。

 

按照《中国制造2025》规划定的石墨烯产业技术发展路线图，创新中心将重点面向电动汽车、海洋工程、功能复合材料、柔性电子、电子信息等领域对石墨烯的产业化和应用进行进一步开发，并将成为石墨烯领域国内权威、国际先进的测试评价基地，全球石墨烯检测技术与检测标准的重要发源地。昨日，首批22项石墨烯创新项目入驻创新中心。预计到2020年，创新中心研发场地将达3万平方米，研发人员达150人，培育孵化石墨烯企业20家以上。预计到2025年，石墨烯应用领域材料产业集群将达100亿元规模，石墨烯终端应用产业达1000亿元规模。

 

据介绍，石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，1毫米厚的石墨里含有300多万层石墨烯，所以说，1克石墨烯就可以轻而易举地铺满整个篮球场。与石墨烯这样的厚度相比，“薄如蝉翼”已不算什么！它又几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。石墨烯作为功能性的添加剂，也被称为“工业味精”，可以用于超级电容器、锂电池以及航空航天及电动汽车，满足快充、长程续航的要求。它还可用在复合材料、防腐涂料领域，使相关材料有更好的强度、韧性和防腐性能。对这样一个全身是宝的材料，在环保、节能、通讯、医学等许多领域，人们都充满了期待。

 

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石墨烯重防腐涂料 盐雾寿命超过6000小时

 

11月24日，“2017中国创新设计大会暨中国好设计”颁奖仪式在广东举行 ，中科院宁波材料技术与工程研究所的“石墨烯改性重防腐涂料体系设计与工程应用”获“中国好设计”银奖。

 

近年来，利用石墨烯的“迷宫”阻隔效应提高有机涂层的抗渗透性和防腐性，已成为国内外防腐涂料领域的研究热点。然而，研制具有实用价值的高性能石墨烯改性重防腐涂料难度非常大。

 

中科院宁波材料所研究员王立平和中国工程院院士薛群基团队经过数年技术攻关，成功突破石墨烯改性防腐涂料研发及应用的技术瓶颈，开发出拥有自主知识产权的新型石墨烯改性重防腐涂料。该技术成果已经通过国内权威鉴定机构的性能检测，盐雾寿命超过6000小时，综合性能明显优于国际一流产品，已成功应用于电网、化工、海洋装备等领域。

 

能让新能源车跑得更久

 

上月，来自工信部的消息称，中科院宁波材料所和宁波中车新能源科技有限公司联合研发的石墨烯改性高能量密度锂离子超级电容器，通过宁波市经济和信息化委员会组织的新产品鉴定，并实现批量生产。

 

专家认为，采用石墨烯改性正极复合材料和石墨烯改性复合导电剂开发的高能量密度锂离子超级电容器，解决了保障锂离子电容器结构稳定性、提高电极密度的关键技术，研发生产的产品单体容量达17KF、能量密度达20Wh/kg以上、功率密度接近8kw/kg，技术水平达到国际领先水平。该类产品已经具备了批量投放市场的能力。

 

宁波中车新能源科技有限公司的相关科技人员表示，这项技术与人们的生活息息相关，意味着我们日后的新能源车可以快速充电，并在充电后跑得更久。

 

“石墨烯” 铝空气电池

 

也在宁波问世

 

石墨烯走进人们生活的脚步近了。记者还了解到，中科院宁波材料所研究团队研制出基于石墨烯空气阴极的千瓦级铝空气电池发电系统。通过实际演示显示，该电池系统可同时为一台电视机、一台电脑、一台电风扇以及10个60瓦照明灯泡同时供电，初步验证了铝空气电池系统的发电供电能力，是新能源和新材料领域的一项重大突破。

 

中科院宁波工业技术研究所高级工程师薛业建告诉记者，以石墨烯基复合氧化物为催化剂的铝空气电池有很大的市场空间，这款铝空气电池目前已拥有22项国家专利，以后将可用于电动汽车、通讯基站等各个领域。如果用于新能源汽车上，可以使车身轻盈，并大大提高续航里程。如果用于手机充电宝上，则可以大大提高输出电量。一些通讯基站如果采用这种电池，优势也是显而易见的，现在我国的通讯基站用的是铅酸电池，全国的通讯基站大概需要一千万组铅酸电池，每两三年换一次，对一些偏远地区来说更新比较困难，而铝空气电池有15至20年的使用寿命，可以在很大程度上解决这一难题。

 

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用生活小实验来发现石墨烯

 

我们身边的石墨烯小实验：用“撕胶带法”来观察石墨烯。将石墨片在普通的3M胶带上反复黏附剥离，最终就可获得石墨烯，将其放置在电子显微镜下就可以看到石墨烯的“芳容”。用类似的方法，我们甚至可以从铅笔的笔芯中得到石墨烯的碎片，纸上一道浅浅的铅笔印迹里，其实就是层层石墨烯的叠加。作为二维晶体形态的单层石墨烯，其实可以通过这样平常的实验“制造”出来。

 

记者 王元卓

 

通讯员 王虎羽 高晓静 童小毅 文/摄