2023-06-08283
劉忠范介紹,中國石墨烯產業有“三大件”,一是新能源,將石墨烯用作鋰離子電池的導電添加劑,使電池充電速度更快、電容量也有提升;二是添加進防腐涂料,節省防腐涂料中較貴的鋅的含量,同時提升防腐性能;三是大健康領域,比如利用其導熱性能制作眼罩、護膝等理療產品。三者合計,約占90%。
國內也有石墨烯高端產品,比如采用了石墨烯觸摸屏、電池和導熱膜的石墨烯手機等。
國際上在用石墨烯做什么產品?
2019年的世界移動通信大會上有石墨烯的專門展廳,石墨烯被用于數據通信、傳感器、物聯網、可穿戴設備、新能源等領域。比如用石墨烯做的超靈敏電子傳感器可檢測有害氣體,用石墨烯做的寬帶圖像傳感器能同時探測可見光和紅外光。
石墨烯幾乎無所不能,但目前石墨烯材料應用面廣而不專精。那么,未來什么才可能成為石墨烯真正不可替代的“殺手锏”級應用呢?
劉忠范說:“‘殺手锏級’的用途,意味著離開它不行。我們現在還沒有找到石墨烯‘殺手锏級’的用途。”
他表示,未來可能從兩個方向找到石墨烯的殺手锏級用途,一類是邏輯推理式的用途,一類是出其不意的用途。
邏輯推理式用途,是從石墨烯本身性能推理出的用途。比如現在的透明導電薄膜是一種ITO玻璃,它不是柔性的,還含稀有元素銦。而石墨烯薄膜導熱性、導電性非常好,又是透明的和柔性的,且只含常見的便宜的碳原子。未來,石墨烯薄膜用做透明導電薄膜,制作可穿戴柔性電子器件,將大有前途,或許能成為“殺手锏級”的用途。
非邏輯性的出其不意的用途,則需要研究者的創意思考。“比如我們把石墨烯長到藍寶石上,跟LED結合起來,做成LED照明器件。其他什么工藝都不變,就可以將發光效率提升30%多。”劉忠范說,一旦產業化,這就是下一代的LED節能照明器件,會全面淘汰現有照明器件,也屬于“殺手锏級”應用。
“殺手锏級應用就是只能用石墨烯,其他材料取代不了,所以必須基于并放大石墨烯材料的獨特優勢,來開展它‘殺手锏級’應用的探索。”魏迪表示,從器件角度來講,可以利用石墨烯的超高載流子遷移率性能,將它與硅基半導體融合使用,制作出有優越性能的光電子探測器件、夜視遠紅外探測器件、邏輯電路器件等。
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