二維碳素-公司深度研究：國內石墨烯薄膜領先企業-170125（20頁）.pdf

1、石墨烯具備多種優勢特性，前景廣闊石墨烯(Graphene)是由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈蓋姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得 2010 年諾貝爾物理學獎。石墨烯是由碳原子按照六邊形進行排布，相互連接，形成一個碳分子，其結構非常穩定;隨著所連接的碳原子數量不斷增多，這個二維的碳分子平面不斷擴大，分子也不斷變大，形成單層石墨烯材料。單層石墨烯僅有一個原子的厚度，為 0.335 納米，是目前已知的最薄的一種材料。一般把 10 層以內的石墨烯及相關衍生物統稱石墨烯材料，超過 10 層以上的石墨

2、烯表現出更多的石墨特性。石墨烯富有可塑性，可卷曲成圓筒狀，變成一維碳納米管;也可制成球狀或橢球狀，得到零維的富勒烯。石墨烯集多種優異特性于一身，已遠非石墨可比，如高比表面積、高導電性、高機械強度等，同時石墨烯還具有易修飾及可大規模生產等特點。正是由于石墨烯具有很多令現有材料望塵莫及的特性，所以其應用領域非常廣泛，應用前景非常廣闊。石墨烯最早使用機械剝離的方法得到以來，已經開發出眾多石墨烯制備方法。目前，化學氣相合成法、外延生長法、氧化還原法較為常見，上述方法的制備成本、質量和引用領域各不相同。機械剝離法： 微機械剝離法可以制備出高質量石墨烯，但不能滿足工業化、規?；纳a要求?；瘜W氣相沉積法(

3、CVD 法)：指反應物質在氣態條件下發生化學反應，生成固態物質沉積在加熱的固態基體表面，進而制得固體材料的工藝技術。外延生長法：SiC 外延法可得到單層或少數層較為理想的石墨烯， 但是成本較高。氧化還原法成本低廉，但是可能降低石墨烯屬性，還會造成環境污染。石墨烯具備廣闊的下游應用潛力，國內外政策扶持力度大石墨烯潛在應用領域廣闊，眾多行業都可以使用石墨烯提升現有材料、設備性能。石墨烯在不同下游應用的技術成熟度和滲透率各有不同。2014 年 2 月初，歐盟未來新興技術(FET)石墨烯旗艦計劃發布了首份招標公告和科技路線圖(見圖 3，文章末尾)，明確了石墨烯旗艦的研究項目。路線圖鑒定了 11 個科技主題，它們分別是：基礎科學、健康和環境、生產、電子器件、自旋電子學、光電子和光電子學、傳感器、柔性電子，能量轉換和存儲、復合材料和生物醫學設備。