中國粉體網訊 2018 年 4 月 24-25日,由中國粉體網聯合江蘇省納米技術產業創新中心、中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所主辦的“2018 低維碳納米材料制備及應用技術交流會”在蘇州金陵觀園國際酒店順利召開!本次會議圍繞低維碳納米材料以及其復合材料的制備、表征、應用以及產業化為主題,邀請了十幾位低維碳納米材料行業的領軍人物于“姑蘇論道”,吸引了行業內專家、學者、技術人員以及企業代表共計300余人齊聚蘇州!相信經過這次會議,對于低維碳納米材料真正應用到宏觀領域起到極大的促進作用,我們也希望盡早看到低維碳納米材料的產業化應用!
1低維碳納米材料的制備
我們平時提到的低維碳納米材料主要包括石墨烯、碳納米管、富勒烯、碳納米纖維和石墨烯量子點。制備方法多種多樣,但是以往我們知道的制備方法是針對單一的低維碳納米材料,來自北卡羅萊納州中央大學的戴貴平教授為我們帶來一種新鮮的研究思路:制備三維石墨烯與氮沉積碳納米管復合材料。而且原材料是我們都聽說過的——三聚氰胺,選擇三聚氰胺是因為三聚氰胺里既有N原子又有C原子,這樣一種材料就可以同時提供實驗所需的氮源和碳源。
東南大學畢恒昌博士(代孫立濤教授)提出一種制備三維石墨烯的方法。將石墨烯附著在海綿上,然后除掉海綿,就可以得到三維石墨烯材料,因為海綿是多孔材料,所以得到的三維石墨烯材料也是多孔材料,具有較強的吸附性。
2低維碳納米材料的應用
低維碳納米材料有著許多傳統材料沒有的優異性能,專家學者們也都爭相將其應用到宏觀材料中。
電池領域
中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所劉立偉研究員介紹的高質量薄層石墨烯薄膜可用于鋰電電芯正極導電漿料、鋰電前驅體材料制備導電漿料以及鋰電鋁箔涂炭漿料。
來自天奈納米毛歐博士也介紹了將碳納米材料的導電劑應用于鋰電池硅基負極材料,這樣一來可以大幅提高電池的能量密度以及循環性能。
常州大學的馬昕教授分析了鋰電池及原材料的發展現狀及趨勢,并介紹了低維碳納米材料作為鋰電池導電劑的多項優勢,另外還簡單介紹了其獨家研制的,在1000mAh /g+條件下可穩定循環2000周以上硅負極材料。
導熱領域
石墨烯是一種很好的導熱材料,中國科學院寧波材料技術與工程研究所林正得提出將石墨烯附著到海綿等多孔結構的材料,得到的三維石墨烯材料的導熱率會大幅度提高,而且成本較低。
中國科學院過程工程研究所崔彥斌研究員將石墨烯加到環氧樹脂中,通過大大提高導熱率制備出碳基導熱膜,而且相比于國外市場的導熱膜,具有價格低的優勢。
涂料領域
青島德通納米于錦女士(代蕭小月博士)介紹了石墨烯的化學以及物理分散方法以及應用于防腐涂料的實際案例
3低維碳納米材料的產業化
目前石墨烯作為添加劑的應用已經可以實現產業化,純石墨烯材料的應用還只停留在研究階段,石墨烯的密度低,體積大,以及石墨烯片與石墨烯片之間的協同效應。而且近年來人們漸漸發現這些低維碳納米材料對環境和健康都很不利,如果要產業化,要怎么應對環境污染和對人體的傷害也是研究人員需要考慮的問題。要實現低維碳納米材料的產業化還要考慮成本和操作的可行性,目前很多研究都盡可能的壓縮成本,但是能實現大規模操作嗎?許多材料都存在放大效應。綜上所述,低維碳納米材料的產業化任重而道遠!
4低維碳納米材料專利態勢分析及探索
目前國內知識產權還存在很多問題,比如產權意識淡薄;科研機構的研發與企業產業化的脫離,合作較少;目前國內申請量躍居全球第一,但是專利質量普遍不高;要想克服這些問題,必須進行專利的培育,從而引出培育高價值專利。
5石墨烯行業標準化
來自中國石墨烯產業技術創新聯盟標委會戴石峰秘書長向我們做了《實施標準化戰略,提升石墨烯產業核心競爭力》報告,提出標準化戰略對石墨烯產業的意義重大,并介紹了中國石墨烯聯盟團體標準開展情況。
石墨烯標準化目標
第一目標:營造良好發展環境。圍繞術語和命名等建立術語標準、代號、指南等,為產業和學術交流提供統一的語言,為建立良好的發展和市場秩序提供保障。
第二目標:促進典型示范應用。開展石墨烯材料基本物性、成份、性能的檢測與評價方法標準,為石墨烯材料的品質改進及產業化應用示范提供技術支撐。
第三目標:保障產業可持續發展。開展石墨烯材料基本制備和應用過程中的綠色制造、智能制造、綜合利用以及健康安全等相關標準和指南,促進石墨烯產業綠色、可持續、規模化發展
第四目標:促進產業的深度應用。開展石墨烯材料在各應用領域(導電、導熱、防腐、電子器件)和終端產品的技術規范和保準制定。
“2018 低維碳納米材料制備及應用技術交流會”已經落下帷幕,但是對于低維碳納米材料的研究還將繼續,未來我們也將繼續關注低維碳納米材料的發展,期待其早日實現產業化生產。