一、团队介绍
技术领头人为一博士,副教授,项目带头人,主持和参与完成了一批国家973项目、国家863计划项目、国家自然科学基金项目、以及包括解放军总装备部、上海市科委项目、重要产学研项目等。
在Nano Energy、NPG Asia Materials(Nature series)、Scientific Report(Nature series)、Journal of Power Sources、Journal of Materials Chemistry A等国际SCI期刊上发表相关文章60余篇,总引用次数1000余次,H Index为18,ESI高被引论文3篇。同时,申请发明专利25项,其中已授权10项,技术转让2项。
团队:博士生6人,硕士生2名,重点研究石墨烯制备及功能化推广应用。
上海交通大学重点实验室研发平台
微米/纳米加工技术”国家级重点实验室
“薄膜与微细技术”教育部重点实验室
图1 实验室设备
二、技术背景
石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质材料, 是迄今已知最单薄的纳米材料。厚度只有0.335纳米,仅为头发丝的20万分之一,是构建其他维数碳质材料(如零维富勒烯、一维纳米管、三维石墨)的基本单元。石墨烯的理论比表面积高达2600 m2/g,具有突出的导热性能(3000 W/mK)和力学性能(1060 Gpa),以及室温下较高的电子迁移率(15000 cm2/Vs)。
巨大商机
列入《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》
列入《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》
专家预测:2020年石墨烯将撬动万亿产业链
石墨烯蜂窝结构如图2所示。
图2 石墨烯蜂窝结构
国内和国际市场石墨烯产品
已涌现一批石墨烯生产厂家,制备的石墨烯质量参差不齐,很多难以满足严格意义上要求的单层要求;
在实际应用方面,有待兼顾实现石墨烯的分散性、尺寸均一性和单片率等重要因素;
有必要发展简单快速、低成本、高性能的制备出满足上述要求的石墨烯的技术并实现其产业化应用。
三、技术介绍
掌握大尺寸石墨烯原料制备核心技术,充分发挥石墨烯的优越性。本研究团队超大/大尺寸石墨烯产品如下:
开发出大量制备单层率高达99%以上的大尺寸(从10微米到接近100微米)石墨烯系列产品的技术;
在高质量超大尺寸石墨烯材料规模化制备以及下游产品应用方面的形成了系列自主知识产权;
已开发出大尺寸石墨烯基水系防腐涂料产品,达到国际领先水平;
正在开发产品:耐盐雾复合锂基润滑脂、手机及LED高导热薄膜、导热复合材料、锂电池导电剂、透明导电薄膜、薄膜电容器等。
图3 实验室实验现场
四、应用影响
石墨烯项目相关合作及项目推广
湖南砥创科技新材料责任有限公司:石墨烯产品产业化、功能化应用及技术服务;
海军装备部:超大尺寸石墨烯基长效耐盐雾腐蚀润滑脂;
上海利物盛集团有限公司:石墨烯产业化制备技术;
淄博旭发工贸有限公司:高性能水性石墨烯高效耐盐雾防腐涂料;
天津信航岂元精研科技有限公司:石墨烯器件研发及应用。