2017世界石墨烯創新大會
1、8分鍾充85% 沉寂已久的石墨烯電池真有那麼神?
中國是一塊神奇的大地,這里的人們勤勞聰明,思路開闊、靈活多變、善於創新。每每世界上有什麼新的動向,我們都能緊隨潮流,一旦某些新技術、新材料或是一些聽不懂的詞彙被「製造」出來,就會被各種炒作,甚至能立刻把概念應用在生活當中。
除了能在股市上用來收割投資散戶之外,許多商家甚至會直接推出各種「智商稅」產品,例如什麼納米面膜、遠紅外線床墊、負離子能量卡、量子XXX等。而作為「新材料之王」的石墨烯自然也無法逃出他們的魔掌,幾乎你能想到的所有東西,只要在前面加上「石墨烯」三個字用百度搜一搜,你總能搜出來喜聞樂見的東西。
新名詞的濫用確實讓普通老百姓對擁有這類概念的產品十分反感,畢竟都是老韭菜了,也難怪廣汽新能源量產石墨烯電池裝車測試的新聞會遭到如此多的質疑。但吐槽歸吐槽,我們作為一家新能源汽車媒體,還是需要本著科學、專業的態度去理性分析一波。
● 什麼是石墨烯?
石墨烯是一種由碳原子組成的呈蜂巢晶格排列構成的單層二維晶體,我們常用的鉛筆就是由非常多層石墨烯堆疊而成的石墨片,它們每層之間的作用力較弱,當把石墨片不斷的層層剝離到最後只剩下單層之後,得到的就是石墨烯。
石墨烯目前已知的世界上最薄的材料(0.34nm),也是有史以來被證實的最結實的材料,而且它還具有極好的彈性,可被拉伸至自身尺寸的120%,並且具有超強導電性、很高的載流子遷移率,以及非常好的熱傳導性能,其性能的具體參數包括:
1、吸光率約為2.3%
2、導熱系數高達5300 W/m·K(高於碳納米管和金剛石)
3、常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V·s(比納米碳管或硅晶體高)
4、電阻率約10E-8 Ω·m(比銅或銀更低,為世上電阻率最小的材料)
因此它是一種革命性的材料,也被稱作「21世紀的新材料之王」。
● 制備石墨烯的方法
目前,石墨烯的制備主要有機械剝離法、化學氣相沉積法(CVD)、氧化-還原法和溶劑剝離法。其中機械剝離法就是諾貝爾獎獲得者安德烈·蓋姆發現石墨烯的方法,即使用3M膠帶反復撕扯石墨,直至獲得單層的石墨烯,但其非常的耗時費力;氧化-還原法則是經過超聲分散制備成氧化石墨烯,然後加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團後得到石墨烯,成本較低但對環境污染特別大;而化學氣相沉積法(CVD)則是三星在2017年宣布製作出「石墨烯電池」的方法。
可以肯定的是,無論是哪種方法,它們都需要嚴密的實驗室環境做支持,不僅只能小規模的提取,而且制備真正的單層石墨烯成本不菲。廣汽集團的方式則稍有不同,根據官方的介紹,廣汽集團採用的是自主研發的三維結構(3DG)石墨烯制備技術,已經可以做到公斤級小試制備,並且已初步完成噸級中試產線的工藝設計和產線布局。
圖片僅做示意
三維石墨烯粉體的多孔網路不僅保持了原有二維單原子層石墨烯獨特的性能,而且拓展了其很多方面的應用潛能。特別是3DG在保持了優異電導率的基礎上,具有更好宏觀機械特性與更高比表面積,不僅幾乎沒有任何結構缺陷,而且石墨烯層數還能控制在十層以內。
雖然廣汽新能源官方並沒有提及該制備方式的成本,但理論上應該是要比制備單層石墨烯的成本要低的,我們姑且認為這種方式的成本控制已經在可以接受的水平,並隨著產量的上升還可以下降。
● 石墨烯電
目前石墨烯電池技術有兩個大方向,一種是將石墨烯作為電池正極鑲嵌鋰離子,另一種是作為導電劑存在。作為電極材料可以算是傳統鋰電池的改良版。傳統鋰電池一直採用多層石墨作為鑲嵌結構。如果將石墨分成單層結構(石墨烯),石墨烯作為正極的鋰電池的理論容量能達到傳統鋰電池容量的兩倍以上。
同時因為石墨烯結構本身的低電阻、高導熱、高電子遷移率,其充電速度相比目前的普通鋰電池也會有較大提升。
據了解,廣汽新能源正是通過將3DG石墨烯添加到鋰電池的正極材料中來實現充電速度的成倍提升。根據官方的說法:石墨烯快充電池則具備6C快充能力,經過實際的裝車測試,8分鍾就能充電至85%,實現和燃油車加滿一箱油的時間相當。
純電動車能夠實現和燃油車相當的補能時間,聽起來確實很誘人,不過我們仔細想一想還是能發現這其中的問題,那就是能量是守恆的,不管電池用的是何種高級材料,它充其量只能提升充電的效率,而不能憑空增加充入的電量,因此對充電速度影響最大的還是充電的功率。以目前主流新能源緊湊型轎車搭載的60kWh電池為例,想要達到6C的充電倍率,以不計算內阻損耗的理想工況為前提,充電的功率至少要達到360kW才能夠做到,也就是說想要實現石墨烯電池的高效使用,還是需要大功率充電樁的建設。
不過總的來說,廣汽新能源此次裝車測試的石墨烯電池並非以往那些「智商稅」產品,只不過距離真正的量產應用還有一段路要走。
● 寫在最後
目前世界上第一款搭載800V高壓系統並實現350kW大功率快充的量產車就是保時捷Taycan,但其配套的充電樁目前也僅在歐洲地區投入了18個,其極高的成本限制了大功率充電樁的鋪設,雖然超豪華車本身的高售價抵消了部分成本,但也只是杯水車薪。
但中國作為全世界最大的新能源車生產和使用國,我們也並不需要妄自菲薄,在2020全國兩會上,國家已經宣布將重點支持「兩新一重」建設,加快充電基礎設施建設,只要隨著石墨烯電池、固態電池等新型電池的發展和應用,大功率充電樁的建設也是勢在必行的,我們也完全有能力做到。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
2、2017石墨烯會議有哪些?
這個我仔細對比過了,規模最大、規格最高的還是2017中國國際石墨烯創新大會,9月24日-26日在南京舉行。
3、中科院研製出8英寸石墨烯單晶圓,中國芯能彎道超車嗎?
12月7日,據俄塔斯社報道,中國科學院在近日的石墨烯創新大會上正式展示8英寸石墨烯晶圓,且中科院研發團隊表示,我國研製的石墨烯晶圓的尺寸和質量均處世界頂級水平,將會是我國集成電路領域實現彎道超車的一個機會。
對於我國科學家在石墨烯取得的成績,在科學界引發了一股議論狂潮,不少科學家表示,碳基晶元的時代即將到來,甚至一些美國科學家表示,用不了多久,美方將再也無法在晶元上制裁中方高新科技企業!
那麼,石墨烯會是成為中國芯實現彎道超車的一個契機嗎?首先,我們先詳細地了解一下石墨烯。
2004年,英國曼徹斯特大學的安德烈蓋姆和康斯坦丁·諾沃消洛夫這兩位科學家在研究石墨的時候,發現用高定向熱解的方法,可以從石墨中剝離出更加單薄的石墨片,反復這樣的操作,可以分解出僅有一層原子構成的石墨片,也就是我們今天所要了解的對象「石墨烯」!
在發現石墨烯之前,物理學家一直認為,在特定溫度下,二維材料是不存在的,也就是我們平時所說的單層材料,這兩位科學家的這一重大發現,為物理學家們打開了一座新的大門,他們也因此獲得了2010年諾貝爾物理學獎。
隨著物理學家們對石墨烯的深入研發,發現其具有良好的機械強度、拉伸性、導電性、導熱性等特點,可廣泛用於軍工、民生、醫葯等領域,尤其是非常適合用於集成電路等產品。
眾所知周,現在的晶元使用的硅基材料,晶元製造工藝已經達到了5nm級,兩三年後,就會有3nm、1nm晶元問世,但是,盡管晶元製造工藝越來越先進,集成電路的密度越來越大,但是他依然面臨一個難題,那就是散熱!
想必手游愛好者都遇到這個尷尬的問題,在與朋友連線正興奮的時候,手機溫度突然升高,游戲畫面不再那麼流暢,很是影響游戲效果。之所以會出現這個問題,就是硅基晶元散熱性能不夠優秀,導致晶元溫度過高,影響計算效率!
相比於硅基材料,碳基材料有一個先天優勢,散熱性好,可以容納更多的集成線路,如果使用碳基材料製造晶元,則可以很好的解決硅基晶元所遇到的難題,從而提升晶元運算效率!
那麼,說了那麼多,碳基晶元是否能成為我國晶元行業的一個轉機呢?但是肯定的,是我國晶元的一個轉機,但是這個轉機還需要幾十年的時間才能被我們抓住!
雖然我國已經研製出8英寸石墨烯晶圓,但是距離商用還有很大的一段距離,因為就目前的石墨烯製造方法而言,還很落後,還有很多的技術難關去突破,在徹底解決石墨烯製造工藝之前,我們很難製造出碳基晶元!
但是,筆者堅信,在我國充滿智慧科學家的努力下,我們會在碳基材料上不斷取得重大突破,為我國的碳基晶元打下牢固的基礎。
一旦我國成功製造出第一枚碳基晶元,勢必會改變晶元市場格局,我國高新科技企業將再也不懼任何打壓!
4、虹膜識別概念股有哪些 虹膜識別概念股票一覽表
1、在虹膜識別演算法方面,涉及上市公司有林州重機(002535)和漢王科技(002362);
2、紅外LED方面,涉及上市公司有三安光電(600703)、聯創光電(600363)、國星光電(002449)、乾照光電(300102);
3、紅外攝像頭模組方面,涉及上市公司有歐菲光(002456)、水晶光電(002273)、聯創電子(002036)、金龍機電(300032)和碩貝德(300322);虹膜識別系統方面,涉及的上市公司有神思電子(300479)等。
4、碩貝德(300322)全資子公司惠州凱爾光電有限公司用於擴大高像素圖像感測器模組的生產規模、新增投資新一代生物識別感測器模組的研發、設計與製造(包含指紋識別感測器、虹膜識別感測器等)以及新增投資感測器模組及應用集成系統研發中心。
5、新開普(300248):公司是國內最早從事智能一卡通系統研發、生產和集成業務的企業之一。今年年初,公司在投資者關系互動平台上表示,公司的身份識別技術主要圍繞指紋、人臉識別來開展。指紋識別技術目前已相對較為成熟,公司主要是在考勤和門禁上應用。人臉識別技術技術門檻高,未來應用空間廣闊,公司目前正在自主研發該項技術。
(4)2017世界石墨烯創新大會擴展資料虹膜識別技術還有一下幾大優勢:
1、穩定性。人出生7個月之後,虹膜基本穩定,終身不變;
2、唯一性。每個人的左眼和右眼虹膜都是不一樣的,即使是同卵雙胞胎的虹膜紋理亦不相同;
3、非接觸。跟其他的生物認證技術如指紋、指靜脈、掌靜脈等相比,虹膜識別在使用上更靈活、更方便;
4、具有天然的活體檢測優勢。與目前流行的指紋和人臉識別技術相比,虹膜識別在假體攻擊上具有很多優勢:指紋的復製成本較低,用指紋套可以輕松攻破許多指紋模塊;人臉識別尤其是可見光下的人臉識別准確度較低,不適用於精準定位,更無法解決易容、人皮面具和雙胞胎等人群的使用。
5、世界碳材料大會(世碳會)在上海舉行嗎?
二十一世紀是碳時代,碳材料將在新能源、新能源汽車、新一代信息技術、高端裝備製造和節能環保等戰略性新興產業領域迎來重大發展機遇。由DT新材料主辦的「2019年世界碳材料大會」(2019世碳會)即將於11月26日-29日在上海跨國采購會展中心召開。屆時,150+位全球演講嘉賓,來自500+企業的5000+行業代表將齊聚2019世碳會。在大會論壇區,五大平行分論壇的130+主題演講及超級培訓,以及碳材料產業大賽和多場workshop輪番上演。同期,在10000+平方米的展區內,500+參展企業,五大特色展區,打造碳材料行業最全面展覽會。
2019年世界碳材料大會
2019年世界碳材料大會
2019年世界碳材料大會框架圖
2019年世界碳材料大會框架圖
時間| 2019 年11月26日-29日
地點| 中國·上海跨國采購會展中心
五大平行分論壇
1. 石墨烯及碳納米材料論壇
2019世碳會 -- 石墨烯及碳納米材料論壇重點關注熱管理、電磁屏蔽和復合材料三大應用領域,探討5G基站和移動終端、大功率LED燈和電子設備的熱管理和電磁屏蔽解決方案;交流碳納米材料在潤滑、橡膠、塑料、彈性體和水處理膜等復合材料的應用研究。同時設置針對石墨烯及碳納米材料感測器領域的Workshop,更深入的交流討論,幫助參會單位解決實際問題。
2. 電化學儲能材料與器件論壇
為推動碳材料在電化學儲能及相關產業的創新與發展,2019世碳會特設電化學儲能材料與器件論壇,論壇將圍繞新能源產業布局、關鍵技術突破和創新應用案例等方面廣泛深入討論。重點討論硅碳負極的開發和應用進展、柔性電化學儲能的研究進展、碳材料在燃料電池、超級電容器、金屬-空氣電池和固態電池等新型化學儲能體系的創新應用等話題。
3. 碳點學術研討會
碳點是繼石墨烯、碳納米管和碳籠之後,新一代的創新材料,因其與眾不同的熒光特性,碳點在生物成像、發光器件、光電催化和納米感測等諸多領域有展現出巨大的前景。2019世碳會 -- 碳點學術研討會將邀請國內外學術專家和企業代表,就碳點全球的研究態勢、專利分析、基礎科學問題和產業化進程做深入探討,以激發對碳點的研究熱情,共同推動其產業化進程。
4. 碳纖維及其復合材料論壇
一方面是碳纖維製造行業發展迅猛,碳纖維供不應求,國產碳纖維企業全面擴產;另一方面,國產碳纖維巨頭企業超低的產能利用率。如何推動國產碳纖維在更多領域的應用是目前中國碳纖維行業面臨的巨大難題。未來幾年,航天航空、汽車、風電葉片將成為中國碳纖維市場最大的增長點,其中受益於國家大力發展氫能源及燃料電池行業,碳纖維儲氫瓶的發展是未來一個熱點。為了促進碳纖維行業健康發展,推動碳纖維在更多領域的應用牽引,2019世碳會 -- 碳纖維及其復合材料論壇邀請了碳纖維上下游企業領軍人物聚首,共謀全球局勢下中國碳纖維產業的發展。
6、2017年石墨烯研發成功了嗎
2017年中國國際石墨烯材料應用博覽會於9月24日在南京國展中心開幕。金陵塗料攜自主研發的石墨烯改性重防腐塗料、石墨烯改性環氧無溶劑導靜電油罐塗料、石墨烯改性換熱器塗料三款產品重磅登場。
(查看中國塗料在線全部圖片新聞)
博覽會上,金陵塗料董事長戴海雄向參會人員介紹了公司石墨烯產品的特點和用途,並展示了石墨烯塗料的樣板,吸引了多方參觀嘉賓的眼球;隨後,金陵塗料研究所所長張弛在中國國際石墨烯創新大會上發表演講,闡述了石墨烯在特種塗料中的應用實踐,同時向參會人員分享了研究成果和經驗。
(查看中國塗料在線全部圖片新聞)
董事長戴海雄表示:金陵塗料研究所歷經研究實驗,採用全球領先的納米核心技術,創新性地將石墨烯引入到重防腐塗料中,成功的改善塗料性能,最終獲得了理想的實驗效果,使石墨烯產品更好地應用於石油石化行業的防腐等多種領域,同時也開發出了一條制備石墨烯通往產業化之路的新途徑。金陵塗料將繼續秉承「著立足新起點,開創新局面,服務互贏於企業」的宗旨,不斷開拓創新,深入挖掘公司資源潛力,加快提高企業效率,實現公司的多元化發展。
7、石墨烯誕生至今十幾年了,到底什麼時候石墨烯應用才能普及開來?
石墨烯電池與普通電池相比,不僅充電時間短、待機時間長,而且抗低溫性能優異,堪稱劃時代的創造。
速途研究院發布的《2017年新能源電池行業分析報告》中提到,石墨烯電池被譽為一種具有劃時代意義的電池,其工作溫度范圍約在-40~120℃,可以說完全不受天氣溫度的影響。
石墨烯時代,還需等待
說了這么多,也許你不禁要問,石墨烯誕生至今十幾年了,到底什麼時候石墨烯應用才能普及開來?
其實在2012年,因石墨烯材料研究而獲得諾貝爾獎的康斯坦丁·諾沃肖洛夫和他的同事就曾經在《自然》上發表文章討論石墨烯的未來。他認為,作為一種材料,石墨烯「前途是光明的、道路是曲折的」,雖然將來它也許能發揮重大作用,但是目前仍需克服批量化生產以及大尺寸製造等難題。
另外,考慮到產業更新的巨大成本,讓石墨烯電池完全取代現有的鋰電池等設備還需謹慎。
8、石墨烯的發現是什麼時候的諾貝爾獎
2010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,從石墨中分離出石墨烯,因此共同獲諾貝爾物理學獎。
在發現石墨烯以前,大多數物理學家認為,熱力學漲落不允許任何二維晶體在有限溫度下存在。所以,它的發現立即震撼了凝聚體物理學學術界。
而實際上石墨烯本來就存在於自然界,只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨,厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過,留下的痕跡就可能是一層甚至幾層石墨烯。
(8)2017世界石墨烯創新大會擴展資料
石墨烯的主要作用:
1、用石墨烯替代硅,可以提高電子晶元的性能。科研人員目前正把石墨烯的生產和應用引入半導體行業,石墨烯引發的技術革命很可能從我們常見的小小晶元開始。
2、由石墨烯製作的器件,理論上頻率可以達到硅的十倍甚至上百倍,可以在雷達上應用,大幅提高雷達的解析度。而且在通訊、成像上都有比較廣泛的應用。
3、未來,當充電設施越來越完善時,電動汽車使用石墨烯電池,可能花兩三分鍾就可以把電充滿。
參考資料來源:網路-石墨烯