中國(guó)粉體網(wǎng)訊 【解說(shuō)】隨著廣西大學(xué)石墨烯粉體生產(chǎn)小試基地投入使用,廣西在石墨烯制備技術(shù)上取得突破性進(jìn)展。此基地采用的樹脂裂解法,是世界上極少數(shù)能大批量生產(chǎn)粉體石墨烯的方法,這標(biāo)志著石墨烯應(yīng)用難題得到解決。
盡管石墨烯在諸多領(lǐng)域有著巨大應(yīng)用,但在此之前世界上幾乎沒(méi)有一種方法可以大批量生產(chǎn)石墨烯。國(guó)際知名電化學(xué)專家,廣西大學(xué)可再生能源材料協(xié)同創(chuàng)新中心主任沈培康用近五年時(shí)間研究出了利用廉價(jià)的離子交換樹脂,批量制備三維多級(jí)孔石墨烯材料的技術(shù)。
【同期】廣西大學(xué)可再生能源材料協(xié)同創(chuàng)新中心主任 沈培康
我講人家拿的是石墨薄片,我們是石墨烯,而且你看搖一搖體積變大,他因?yàn)槔锩婵諝舛歼M(jìn)到他的孔洞里去了,這個(gè)你看多起來(lái)了。等一下你會(huì)發(fā)現(xiàn)它會(huì)沉降下去,因?yàn)樗鼩怏w慢慢出來(lái),會(huì)沉下去。
【解說(shuō)】在廣西大學(xué)石墨烯粉體生產(chǎn)小試基地,記者看到了制備三維石墨烯的設(shè)備。沈培康介紹,利用前期處理的自摻雜樹脂材料,經(jīng)過(guò)鎳做低溫石墨化催化劑,再用高溫?zé)Y(jié)爐燒結(jié)烘干以后,就成了目前可以看到的石墨烯粉體材料。
【同期】廣西大學(xué)可再生能源材料協(xié)同創(chuàng)新中心主任 沈培康
過(guò)程非常簡(jiǎn)單,降低制造成本沒(méi)有污染,這里面有可能有氣體,所以我們把氣體引出來(lái),后面有個(gè)氣體吸收系統(tǒng),所以沒(méi)有排放,沒(méi)有污染。
【解說(shuō)】沈培康表示,三維石墨烯1L的重量不到100克,大多數(shù)結(jié)構(gòu)為3-4層的石墨烯。而目前世界范圍內(nèi)能夠生產(chǎn)的主要是二維石墨烯材料,其合成成本高、工藝復(fù)雜、污染大,合成的石墨烯通常受范德華力或懸鍵作用的影響易團(tuán)聚成石墨片,所以市面上的二維石墨烯粉體材料實(shí)質(zhì)上是石墨片而不是石墨烯。
【同期】廣西大學(xué)可再生能源材料協(xié)同創(chuàng)新中心主任 沈培康
現(xiàn)在這個(gè)東西是粉體它不團(tuán)聚,你放到十天一百天一看就是這樣,你如果把它懸浮在溶液里面它不會(huì)沉降的,證明他有一個(gè)保持獨(dú)立的狀態(tài)。成本大概幾百塊錢一公斤,F(xiàn)在市場(chǎng)上普遍2000塊以上,那些石墨薄片就賣每公斤2000塊以上。
【解說(shuō)】石墨烯三維化是突破二維石墨烯片應(yīng)用瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)。目前,小試基地可年產(chǎn)1.5噸粉體石墨烯,正在建設(shè)中的中試基地可年產(chǎn)15噸。
【同期】廣西大學(xué)可再生能源材料協(xié)同創(chuàng)新中心主任 沈培康
我們現(xiàn)在(應(yīng)用添加)用石墨烯是很少的,就是在(使用)1%以下,材料變輕一半,因?yàn)闃渲撹F比,起碼一半。(應(yīng)用三維石墨烯后)這個(gè)就是有機(jī)材料的車了,不是鋼鐵?梢苑浅]p,一個(gè)車廂兩個(gè)人一抬就行了。
【解說(shuō)】三維多級(jí)孔類石墨烯材料可廣泛應(yīng)用于燃料電池、二次電池和超級(jí)電容器等能源領(lǐng)域以及石墨烯高分子功能材料領(lǐng)域,應(yīng)用領(lǐng)域包括電子、信息、航空航天、汽車工業(yè)等產(chǎn)業(yè)。