元素百科为您介绍：近期资本市场对石墨烯行业的利好信息不断传出，石墨烯行业的市场化发展进程得到了多方的“助推”。相关研发团队已经克服了石墨烯市场化量产遇到的瓶颈。9月28日，工业和信息化部权威人士透露，国家将通过各种手段支持石墨烯产业的发展，包括即将到来的石墨烯产业发展指导，建立产业联合创新中心，工业和信息化部将建立产业发展联盟。最近，国家首个石墨烯和先进碳材料特色产业基地也获得批准，并将在青岛定居。同时，政府还设立了1亿元石墨烯相关项目投资基金。消息传出当天，石墨烯概念股表现活跃，逆势上涨。五只石墨烯板块概念股实现了大规模资本流入，有利于资本市场。然而，不得不承认，石墨烯产业化仍存在批量生产的技术瓶颈。
石墨烯的“面纱”
石墨烯在资本市场和新能源市场都受到了广泛的关注。主要原因是石墨烯作为一种创新材料，具有非凡的导电性。其应用前景主要包括新材料电池领域。如今，当银价达到2987元/公斤时，如果石墨烯能有效替代银作为导电材料，其制造成本将大大降低。由于批量生产技术的瓶颈，石墨烯目前还没有得到广泛推广。
由于石墨烯相关研究起步较晚，石墨烯的大规模学术研究始于2010年获得诺贝尔物理奖的二维石墨烯材料相关研究实验。目前，石墨烯生产主要用于实验室，商业行业一直面临着无法控制成本的瓶颈。近日，深圳大学化工学院刘建红教授及其研发团队在石墨烯电池材料、超细粉末材料、导电材料等领域取得了重大突破，实现了石墨烯的小规模生产和市场应用。目前已申请核心专利十项。
石墨烯液相制备法突破瓶颈
石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子厚度的结构。据刘剑洪教授介绍，目前市场上主流的石墨烯制备方法有两种。一是化学气相沉淀CVD法，主要采用化学反应冷却沉积法沉积石墨烯。由于化学反应可控性不强，沉积形成的石墨微片层数不稳定，制备的石墨微片难以满足石墨烯的结构要求。第二种方法是氧化还原法。强氧化剂将石墨多层结构中层与层之间的连接分开，从而获得石墨烯。该方法得到了市场的认可，但不能准确地分离石墨层，化学反应会破坏石墨烯结构，生产的石墨微片难以满足市场化的要求。
针对石墨烯结构难以完整的问题，刘建红团队开发了化学液相法，该方法通过一系列热化学反应直接从液体聚合物烧结成石墨烯。经检测，化学液相生产的石墨烯与国际公认的单层石墨烯结构完全一致。“只有完整的石墨烯结构才能发挥其优异的导电性。刘建红教授说：“石墨烯产业的发展应该关注导电性。如果由于技术瓶颈而放弃导电性的发展，而导热性的发展，使用高成本的石墨烯来达到电阻加热的效果，则不符合市场的发展趋势。“目前，由刘建红研发团队创办的深圳电力创新技术企业、深圳安利豪实业有限公司、格林美有限公司已成立合资企业，重点推进石墨烯技术成果在新能源、超细粉末、导电材料领域的产业化。
刘建红：石墨烯新材料产业应按工业4.0的要求发展
德国率先提出了工业4.0时代的概念，旨在解释工业世界将迎来第四次以高度数字化、网络化和机器自组织为标志的工业革命。今年5年，国务院发布了《中国制造2025》规划，标志着中国制造业正进入工业4.0时代。“R&D团队自始至终贯彻工业4.0的思想和要求，”刘建红教授告诉记者。在石墨烯产业化研究过程中，研发团队详细讨论了数字成本控制、市场规模和投资效益回报。”
据报道，目前，除石墨烯结构颗粒外，研究团队还可用作海洋船舶防污涂料中包裹的铜和亚铜纳米颗粒，以及以石墨烯为载体的氧还原催化剂。据了解，以石墨烯为载体的氧还原催化剂的主要发展前景是铝空气电池的应用。以石墨烯为载体的氧还原催化剂使用后，铝空气电池获得的电流密度大大提高，解决了氧化银作为催化剂使用寿命短、易受空气中二氧化碳干扰的不足。
责任编辑：qxl
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