去年,歐委會決定投資10億歐元、期限10年,啟動歐盟未來新興技術(FET)石墨烯旗艦項目,旨在把石墨烯和相關層狀材料從實驗室帶入社會,為歐洲諸多產業帶來一場革命。
“石墨烯發現之后僅6年就獲諾貝爾獎,幾乎是史無前例。而獲獎之后才4年就獲得投資也是極為罕見。”清華大學深圳研究生院院長康飛宇教授說。
Andre Geim教授介紹,石墨烯是最薄、最堅硬、導電性最好而且擁有強大靈活性的納米材料,可廣泛應用于鋰離子電池、超級電容器、太陽能電池、生物質材料、傳感器、超高頻電子及光電子設備、藥物載體,以及用作觸摸屏、保護膜、選擇性過濾滲透膜等。
“事實上,石墨烯已成為制造靈活顯示屏、可穿戴設備以及其它下一代電子設備的理想材料。通過它或可制造出可彎曲的智能手表、可折疊成智能手機的平板電腦等。”一位與會的業內人士說,目前,三星、蘋果和谷歌公司等三大巨頭已開始積累各種與石墨烯有關的專利。“據預測,到2016年全球移動設備銷量將高達8470億美元,未來5年可穿戴設備的銷量將高達190億美元。這也意味著,掌握了石墨烯的開發技術就成為公司未來在電子設備市場發展的關鍵。”
“一場材料領域的‘革命’正在發生。”Andre Geim教授認為,預計3—5年之內,石墨烯會有一個令人驚奇的應用。記者則注意到,華為、富士康、比亞迪等深圳知名企業均參與了此次論壇。
據悉,盡管世界各國對于專利申請的門檻不一,但單從數量上講,中國大陸申請石墨烯技術的專利占到了全球的50%以上,“石墨烯熱”的大風已經刮起。
有望實現電動汽車續航500公里
清華大學深圳研究生院近年來也一直在做石墨烯產業化的發展研究。“現在主要是研究石墨烯在鎳鋅電池體系的應用,即針對現在應用較多的鉛酸蓄電池和鋰電池的缺點。其中,鉛酸蓄電池的使用壽命只有幾百次,且具有污染性。而鋰電池用于電動車,但續航能力較弱且充電耗時長。所以我們現在希望研發一種用不壞且高容量的綠色電池,甚至是鋰電池蓄電量的2—3倍。”
康飛宇說,目前實驗已經取得很好的結果,正準備申請美國、中國的專利技術。“如果研發成功,15分鐘完成充電、續航500公里不是不可能的事,完全可以解決目前電動車推廣中遇到的電池這一核心難題。”康飛宇直言,當下石墨烯最亟待解決的是低成本和規模化生產這兩大問題,并預測低成本明年便可實現。“目前它的價格貴過黃金,最便宜的也要500元/克。但我相信一年之后,可以降到50元,再過兩年甚至可能降到1—5元。”
康飛宇說,目前通過天然石墨剝層等技術,石墨烯的生產已經接近量產的水平。未來兩三年內,便可大規模應用在電池、導電、導熱等材料領域,替代現有的材料。而在觸摸屏、傳感器等器械上的大規模應用則還需要3—5年,“目前這方面的研究仍停留在實驗室階段”。

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