碳基新材料卡点及发展现状
导语:随着全球新材料产业的迅猛发展,全球新材料产业产值规模将保持正增长态势,2026年有望突破6万亿美元,且高端材料技术壁垒日趋呈现,以美、日、欧为代表的发达国家和地区凭借技术研发、资金、人才等优势,以技术、ZL等作为壁垒,已逐步在大多数高技术含量、高附加值的新材料产品中占据了主导地位、形成垄断态势,我国在关键核心技术等诸多方面仍受制于人。 2021年,工信部将碳基材料纳入“十四五”原材料工业相关发展规划,并将碳化硅复合材料、碳基复合材料等纳入“十四五”产业科技创新相关发展规划,以全面突破关键核心技术,攻克“卡脖子”品种,提高碳基新材料产品质量,推进产业基础高级化、产业链现代化。 碳基复合材料设计,是一项专门的技术。国际上认为培养一个成熟的复合材料设计师至少需要10年,国内严重缺乏有经验的相关设计人员,大部分人不了解材料强度、刚度计算的工程方法,国际上通行的分析和验证用的“积木式”(BBA-Building Block ......阅读全文
石墨烯材料新时代兴起-抓住石墨烯发展的重大机遇
在当今的中国与世界,关于石墨烯可能引发的材料革命乃至新技术革命讨论非常热烈。最近,我到北京、上海、广州、深圳、江苏、浙江、黑龙江、山东、陕西和中科院、清华大学等地方和研究机构对石墨烯进行了调研。石墨烯具有非常大的发展潜力和应用前景,我们必须统筹规划,精心布局,紧紧抓住石墨烯研发和产业化所带来的重
俄罗斯制备出石墨烯基纳米金刚石复合材料
俄罗斯研究型大学莫斯科钢铁与合金学院、俄罗斯科学院西伯利亚分院半导体物理研究所和杜布纳联合核子研究所的科研人员采用高能重离子轰击多层石墨烯,获得了稳定的嵌有金刚石纳米结构的石墨烯薄膜复合材料。新材料重量轻,兼具石墨烯良好的导电特性和金刚石的硬度优势,在航空航天和生物医学设备等领域具有广阔的应用前
兰州化物所石墨烯基阴极材料的场发射特性研究获得进展
在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下,中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学课题组在石墨烯基阴极材料场发射特性研究中取得重要进展。 石墨烯具有极高的电导率、极快的电子传输速度、高硬度、高比表面积以及室温量子霍尔效应,在电子输运器件
石墨烯基分离膜研究进展
工业化进程的快速发展,给人们生活带来便利的同时,也面临着废水、废气等污染导致的环境问题。作为治理环境的有效技术之一,膜分离技术出现于20世纪初。在实际应用中,膜分离技术面临诸多挑战,膜污染以及低分离效率为其主要限制因素。为进一步发展完善膜分离技术,不同的分离膜材料相继被开发出来,其中具有优异选择
简介石墨烯基分离膜的应用
石墨烯是可作分离膜的最薄材料,完整的石墨烯对于所有分子具有不可渗透性,而将石墨烯纳米片进行面面堆叠所形成的宏观膜可以利用片与片之间的纳米通道进行物质分离。另一方面,基于分子筛分效应引入纳米孔或人工设计褶皱得到石墨烯材料可作为高效分离膜。石墨烯基分离膜不仅可用于气体分离、CO2捕集,而且在海水淡化
“新材料之王”石墨烯研究获重大突破-将用于电网防腐抗冰
11月3日,位于浙江宁波的全国首家电网新材料应用联合实验室对外宣布,他们利用新材料石墨烯研制出了全新的重防腐涂料,将应用在电网领域,今后电网的防腐抗冰能力有望大大提升。 电网新材料联合实验室由浙江宁波供电公司与中科院宁波材料所联手创建,研发团队由多位中科院专家领衔,主要研究各种新材料在输电导线
“捕碳”新材料经济又环保
一种能捕获和掩埋发电厂释放的碳的新材料,最近由英国诺丁汉大学、牛津大学和北京大学的科学家合作研发成功,有望解决一些对应对全球变暖的计划来说起阻碍作用的难题。相关的研究结果发表在最近出版的英国《自然―化学》月刊
石墨烯复合材料的未来
石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。6月2日下午,石墨烯公益沙龙暨青年科学家快乐足球邀请赛在惠山经济开发区科创中心工会创业中心成功举办,来自国内各大高校及科研院所等单位的青年科学家、石墨烯行业的企业家、创投基金负责人齐聚一堂,参与了石墨烯沙龙交流及球场竞技,活动气氛热烈。
石墨烯已经不能满足?“奇迹材料”石墨炔诞生
据最新一期《自然·合成》报道,美国科罗拉多大学研究人员开展的一项研究,已成功合成出科学家们数十年来孜孜以求的一种新型碳——石墨炔。该成果填补了碳材料科学长期存在的空白,或为电子、光学和半导体材料研究开辟全新的途径。 长期以来,科学家们不断探索构建新的碳同素异形体,石墨炔正是研究的焦点之一,因为它
大连化物所开发出高性能光热转化石墨烯基复合相变材料
近日,中国科学院大连化学物理研究所热化学研究组研究员史全团队通过合成策略开发出一种具有高光热转换效率的石墨烯基复合相变材料。该复合相变材料具有优异的相变性能和光热转换能力,为大规模制备石墨烯基光热转化复合相变材料提供了新思路。 石墨烯基复合相变材料能够解决相变材料相变过程中的泄漏问题,并具有优
北京新材料大会暨第七届京津冀石墨烯大会召开
5月18日至20日,2025中关村论坛系列活动——北京新材料大会暨第七届京津冀石墨烯大会在房山区燕山举办。本次大会由市科委、中关村管委会,市经信局,市发改委,市投资促进中心和房山区政府共同主办,以“新材料——新‘烯’望——新未来”为主题,全面展示新材料及其创新应用取得的成果,凸显新材料产业在推动
新材料主宰世界之变:3D打印、纳米激光器与石墨烯
新材料主要服务于战略性新兴产业,同时也是新兴产业发展的基础及先导,新材料的应用领域基本集中在新兴产业。作为战略新兴产业中最重要的一极,新材料是“基础的基础”,是国家七大战略新兴产业拼图之龙骨。 根据我国当前及未来发展的实际情况,新材料领域值得注意的新发展方向主要有半导体材料、结构材料、高分子材
完善石墨烯基材料测试标准体系-划出石墨烯的“及格线”
日前,由中科院山西煤炭化学研究所(简称山西煤化所)独立提出并完成、历时4年修改完善的燃烧法测量石墨烯基材料灰分含量国际标准,经中国、加拿大、韩国、德国等多国科学家审核后正式发布。 该方法完善了石墨烯基材料测试标准体系,显著提高了石墨烯基材料灰分测试效率和分析结果的准确性,得到国内外科学家和产、
锂电池材料碳基材料的发展趋势介绍
碳基新材料作为国民经济的关键基础材料,拥有极为广阔的下游应用领域和巨大的市场空间,但目前在我国仍尚未形成大规模商业化发展,部分相对低端的产品可实现自给自足,但高端产品仍依赖进口,与发达国家相比仍然存在一定差距,亟须提高自主创新能力,加强科技攻关。在碳基新材料方面,中国科学院炭材料重点实验室副主任
石墨烯材料探路二维材料“新世界”
尽管芯片制程已经一步步逼近物理极限,人们对集成电路性能和尺寸的要求却丝毫没有降低。基于新结构、新原理的二维半导体器件以其独特的性能,有望解决硅基器件面临的“瓶颈”。然而,二维材料超薄的厚度(原子级厚度)使其十分脆弱,加工制造过程中极易造成材料损伤或掺杂,从而导致器件实际性能与预期存在巨大差异。
能更有效吸附碳的新材料
目前加州大学的科学家们已经研制出了一种用于碳吸附的新材料,它可以用在烟囱或者其它需要清除二氧化碳的地方,而且相较于目前的碳吸附技术,它将大大减少能源消耗。 目前我们已经看到,一些新技术被发展用来捕获烟囱或者其它地方排放的CO2,但是很多技术有一个缺陷 ——为了回收利用捕获的CO2,需要消耗相当
关于碳基材料的基本内容概述
新材料被誉为制造业的“底盘”,是支撑国家重大工程和战略性新兴产业的重要基础。而处于“金字塔”基上的碳基材料,是品种多、应用广、附加值高的典型一族。碳基材料以其丰富的结构形貌,优良的力学、电学、热力学等性能备受关注,广泛应用于航空、航天、核能、风电、光伏、电子、冶金、化工、机械和交通等领域,也是新
中国科大就制备石墨烯基超晶格材料提出一种新策略
近日,中国科学技术大学教授谢毅课题组在石墨烯基超晶格材料的合成及应用领域取得新进展。研究人员通过利用空间限域生长的策略,首次在溶液中合成出钒氧骨架-石墨烯超晶格材料并显示出大幅度增强的磁热效应,研究成果在线发表在Nature Communications上。 众所周知,超晶格材料由于其特殊的
中国科大就制备石墨烯基超晶格材料提出一种新策略
近日,中国科学技术大学教授谢毅课题组在石墨烯基超晶格材料的合成及应用领域取得新进展。研究人员通过利用空间限域生长的策略,首次在溶液中合成出钒氧骨架-石墨烯超晶格材料并显示出大幅度增强的磁热效应,研究成果在线发表在Nature Communications上。 众所周知,超晶格材料由于其特殊的
宁波材料所石墨烯基重防腐涂料进入大规模示范应用阶段
中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员、中国工程院院士薛群基和研究员王立平带领的海洋功能材料团队研制的石墨烯基重防腐涂料已实现规模量产并进入大规模示范应用阶段。目前正在扩充建设年产5000吨石墨烯重防腐涂料生产线,批量产品已在国家电网沿海地区和工业大气污染地区大型输电铁塔、西南地区光伏发电支
石墨烯产业市场规模将达千亿元
6月30日,中国石墨烯产业技术创新联盟在上海首发了2016全球石墨烯产业研究报告。报告称,石墨烯产业发展目前还处于初级阶段,预计到2020年,全球石墨烯才形成完整产业链,且市场规模将达1000亿元,其中中国占比达50%至80%,中国将在全球石墨烯行业中起到主导和核心作用。 石墨烯是一种碳基新材
新材料比三维石墨烯的导电率还大两个数量级
研究者发现金属钠可以显著地提高碳电极的性能。 在能源技术领域中,小小的金属钠起到了可思议的作用。尤其是当碳中包埋了金属钠后,就可以显著地提高电极的性能。 密西根理工大学(Michigan Tech)材料科学和工程系Charles和Carroll McArthur教授Yun Hang Hu领导
新材料十三五规划或近期出台-9亿大单逆袭石墨烯行业
11月26日,华为发布最新旗舰手机Mate8,采用全新的石墨烯电池将成为新品一大亮点。此前华为已在日本展示此项运用石墨烯电池特性的快充技术,5分钟即可将3000mAh电池电量充至48%。此外,日前,有消息称,新材料产业“十三五”规划编制接近“尾声”,最快将在今年底或明年初推出,石墨烯凭借优异性
石墨烯材料电池负极的技术缺陷
1)制备的单层石墨烯片层极易堆积,比表面积的减少使其丧失了部分高储锂空间;2)首次库伦效率低,一般低于 70%。由于大比表面积和丰富的官能团,循环过程中电解质会在石墨烯表面发生分解,形成SEI 膜;同时,碳材料表面残余的含氧基团与锂离子发生不可逆副反应,造成可逆容量的进一步下降;3)初期容量衰减快;
石墨烯:奇迹材料的路与远方
"奇迹材料"的路与远方 作为新一代碳纳米材料,石墨烯具有优异的理化性质,是电子、光学、磁学、生物医学、储能等领域最具应用潜力的前沿材料之一。从2004年在实验室被发现至今,石墨烯获得了广泛的关注和源源不断的资金与研发投入,我国对石墨烯材料的研究进程位居全球前列,各级政府也给予了较大支持。近年来
石墨烯纳米带材料研究取得进展
石墨烯纳米带作为一维石墨烯材料,因其非零带隙和可调控的能带结构,在半导体器件、自旋电子学及量子技术等领域具有应用前景。通过自下而上的表面合成策略,可实现对其结构的精准构筑与性质的精细调控。然而,目前石墨烯纳米带的电子结构与性质调控主要依赖其π电子体系,尚未有研究在纳米带中引入d电子对其进行改性。卟啉
东方科技论坛关注碳基新能源材料
在日前于上海举行的第242期东方科技论坛上,包括李述汤、赵东元、林宗虎、成会明等院士在内的参会专家指出,新能源及新能源材料是实现经济可持续发展最具决定性影响的技术之一,而碳材料在发展新能源及新能源材料方面地位重要,我国必须抓住机遇,增强国内碳基新能源材料基础研究的整体实力,争取在新材料及新能源等
天大团队研制出新型有序大孔石墨烯碳质框架材料
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494024.shtm
我国已初步布局-石墨烯全产业链
7月下旬,第三届中国(重庆)石墨烯产业发展高峰论坛在西部(重庆)科学城举行,包括4名院士在内的来自高校院所、科研机构和投资机构等的200余名代表,围绕石墨烯产业技术研究、最新成果和市场应用展开讨论。 中国科学院院士成会明从助力碳中和的视角出发,分析了石墨烯在太阳能、氢能等领域的可能应用。“当前
未来电子设备的新材料——磷烯
意大利国家研究委员会(CNR)近日发布信息称,继最早发现的二维材料石墨烯之后,磷烯(Phosphorene)作为二维材料家族的最新成员,有望成为未来电子设备的新材料。 磷烯是一种从黑磷剥离出来的有序磷原子构成的单片材料,是元素磷的一种晶体存在形式。它的一些特性表明,这种材料可被应用于多个电子