2017世界石墨烯创新大会
1、8分钟充85% 沉寂已久的石墨烯电池真有那么神?
中国是一块神奇的大地,这里的人们勤劳聪明,思路开阔、灵活多变、善于创新。每每世界上有什么新的动向,我们都能紧随潮流,一旦某些新技术、新材料或是一些听不懂的词汇被“制造”出来,就会被各种炒作,甚至能立刻把概念应用在生活当中。
除了能在股市上用来收割投资散户之外,许多商家甚至会直接推出各种“智商税”产品,例如什么纳米面膜、远红外线床垫、负离子能量卡、量子XXX等。而作为“新材料之王”的石墨烯自然也无法逃出他们的魔掌,几乎你能想到的所有东西,只要在前面加上“石墨烯”三个字用百度搜一搜,你总能搜出来喜闻乐见的东西。
新名词的滥用确实让普通老百姓对拥有这类概念的产品十分反感,毕竟都是老韭菜了,也难怪广汽新能源量产石墨烯电池装车测试的新闻会遭到如此多的质疑。但吐槽归吐槽,我们作为一家新能源汽车媒体,还是需要本着科学、专业的态度去理性分析一波。
● 什么是石墨烯?
石墨烯是一种由碳原子组成的呈蜂巢晶格排列构成的单层二维晶体,我们常用的铅笔就是由非常多层石墨烯堆叠而成的石墨片,它们每层之间的作用力较弱,当把石墨片不断的层层剥离到最后只剩下单层之后,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),也是有史以来被证实的最结实的材料,而且它还具有极好的弹性,可被拉伸至自身尺寸的120%,并且具有超强导电性、很高的载流子迁移率,以及非常好的热传导性能,其性能的具体参数包括:
1、吸光率约为2.3%
2、导热系数高达5300 W/m·K(高于碳纳米管和金刚石)
3、常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s(比纳米碳管或硅晶体高)
4、电阻率约10E-8 Ω·m(比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料)
因此它是一种革命性的材料,也被称作“21世纪的新材料之王”。
● 制备石墨烯的方法
目前,石墨烯的制备主要有机械剥离法、化学气相沉积法(CVD)、氧化-还原法和溶剂剥离法。其中机械剥离法就是诺贝尔奖获得者安德烈·盖姆发现石墨烯的方法,即使用3M胶带反复撕扯石墨,直至获得单层的石墨烯,但其非常的耗时费力;氧化-还原法则是经过超声分散制备成氧化石墨烯,然后加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团后得到石墨烯,成本较低但对环境污染特别大;而化学气相沉积法(CVD)则是三星在2017年宣布制作出“石墨烯电池”的方法。
可以肯定的是,无论是哪种方法,它们都需要严密的实验室环境做支持,不仅只能小规模的提取,而且制备真正的单层石墨烯成本不菲。广汽集团的方式则稍有不同,根据官方的介绍,广汽集团采用的是自主研发的三维结构(3DG)石墨烯制备技术,已经可以做到公斤级小试制备,并且已初步完成吨级中试产线的工艺设计和产线布局。
图片仅做示意
三维石墨烯粉体的多孔网络不仅保持了原有二维单原子层石墨烯独特的性能,而且拓展了其很多方面的应用潜能。特别是3DG在保持了优异电导率的基础上,具有更好宏观机械特性与更高比表面积,不仅几乎没有任何结构缺陷,而且石墨烯层数还能控制在十层以内。
虽然广汽新能源官方并没有提及该制备方式的成本,但理论上应该是要比制备单层石墨烯的成本要低的,我们姑且认为这种方式的成本控制已经在可以接受的水平,并随着产量的上升还可以下降。
● 石墨烯电
目前石墨烯电池技术有两个大方向,一种是将石墨烯作为电池正极镶嵌锂离子,另一种是作为导电剂存在。作为电极材料可以算是传统锂电池的改良版。传统锂电池一直采用多层石墨作为镶嵌结构。如果将石墨分成单层结构(石墨烯),石墨烯作为正极的锂电池的理论容量能达到传统锂电池容量的两倍以上。
同时因为石墨烯结构本身的低电阻、高导热、高电子迁移率,其充电速度相比目前的普通锂电池也会有较大提升。
据了解,广汽新能源正是通过将3DG石墨烯添加到锂电池的正极材料中来实现充电速度的成倍提升。根据官方的说法:石墨烯快充电池则具备6C快充能力,经过实际的装车测试,8分钟就能充电至85%,实现和燃油车加满一箱油的时间相当。
纯电动车能够实现和燃油车相当的补能时间,听起来确实很诱人,不过我们仔细想一想还是能发现这其中的问题,那就是能量是守恒的,不管电池用的是何种高级材料,它充其量只能提升充电的效率,而不能凭空增加充入的电量,因此对充电速度影响最大的还是充电的功率。以目前主流新能源紧凑型轿车搭载的60kWh电池为例,想要达到6C的充电倍率,以不计算内阻损耗的理想工况为前提,充电的功率至少要达到360kW才能够做到,也就是说想要实现石墨烯电池的高效使用,还是需要大功率充电桩的建设。
不过总的来说,广汽新能源此次装车测试的石墨烯电池并非以往那些“智商税”产品,只不过距离真正的量产应用还有一段路要走。
● 写在最后
目前世界上第一款搭载800V高压系统并实现350kW大功率快充的量产车就是保时捷Taycan,但其配套的充电桩目前也仅在欧洲地区投入了18个,其极高的成本限制了大功率充电桩的铺设,虽然超豪华车本身的高售价抵消了部分成本,但也只是杯水车薪。
但中国作为全世界最大的新能源车生产和使用国,我们也并不需要妄自菲薄,在2020全国两会上,国家已经宣布将重点支持“两新一重”建设,加快充电基础设施建设,只要随着石墨烯电池、固态电池等新型电池的发展和应用,大功率充电桩的建设也是势在必行的,我们也完全有能力做到。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
2、2017石墨烯会议有哪些?
这个我仔细对比过了,规模最大、规格最高的还是2017中国国际石墨烯创新大会,9月24日-26日在南京举行。
3、中科院研制出8英寸石墨烯单晶圆,中国芯能弯道超车吗?
12月7日,据俄塔斯社报道,中国科学院在近日的石墨烯创新大会上正式展示8英寸石墨烯晶圆,且中科院研发团队表示,我国研制的石墨烯晶圆的尺寸和质量均处世界顶级水平,将会是我国集成电路领域实现弯道超车的一个机会。
对于我国科学家在石墨烯取得的成绩,在科学界引发了一股议论狂潮,不少科学家表示,碳基芯片的时代即将到来,甚至一些美国科学家表示,用不了多久,美方将再也无法在芯片上制裁中方高新科技企业!
那么,石墨烯会是成为中国芯实现弯道超车的一个契机吗?首先,我们先详细地了解一下石墨烯。
2004年,英国曼彻斯特大学的安德烈盖姆和康斯坦丁·诺沃消洛夫这两位科学家在研究石墨的时候,发现用高定向热解的方法,可以从石墨中剥离出更加单薄的石墨片,反复这样的操作,可以分解出仅有一层原子构成的石墨片,也就是我们今天所要了解的对象“石墨烯”!
在发现石墨烯之前,物理学家一直认为,在特定温度下,二维材料是不存在的,也就是我们平时所说的单层材料,这两位科学家的这一重大发现,为物理学家们打开了一座新的大门,他们也因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。
随着物理学家们对石墨烯的深入研发,发现其具有良好的机械强度、拉伸性、导电性、导热性等特点,可广泛用于军工、民生、医药等领域,尤其是非常适合用于集成电路等产品。
众所知周,现在的芯片使用的硅基材料,芯片制造工艺已经达到了5nm级,两三年后,就会有3nm、1nm芯片问世,但是,尽管芯片制造工艺越来越先进,集成电路的密度越来越大,但是他依然面临一个难题,那就是散热!
想必手游爱好者都遇到这个尴尬的问题,在与朋友连线正兴奋的时候,手机温度突然升高,游戏画面不再那么流畅,很是影响游戏效果。之所以会出现这个问题,就是硅基芯片散热性能不够优秀,导致芯片温度过高,影响计算效率!
相比于硅基材料,碳基材料有一个先天优势,散热性好,可以容纳更多的集成线路,如果使用碳基材料制造芯片,则可以很好的解决硅基芯片所遇到的难题,从而提升芯片运算效率!
那么,说了那么多,碳基芯片是否能成为我国芯片行业的一个转机呢?但是肯定的,是我国芯片的一个转机,但是这个转机还需要几十年的时间才能被我们抓住!
虽然我国已经研制出8英寸石墨烯晶圆,但是距离商用还有很大的一段距离,因为就目前的石墨烯制造方法而言,还很落后,还有很多的技术难关去突破,在彻底解决石墨烯制造工艺之前,我们很难制造出碳基芯片!
但是,笔者坚信,在我国充满智慧科学家的努力下,我们会在碳基材料上不断取得重大突破,为我国的碳基芯片打下牢固的基础。
一旦我国成功制造出第一枚碳基芯片,势必会改变芯片市场格局,我国高新科技企业将再也不惧任何打压!
4、虹膜识别概念股有哪些 虹膜识别概念股票一览表
1、在虹膜识别算法方面,涉及上市公司有林州重机(002535)和汉王科技(002362);
2、红外LED方面,涉及上市公司有三安光电(600703)、联创光电(600363)、国星光电(002449)、乾照光电(300102);
3、红外摄像头模组方面,涉及上市公司有欧菲光(002456)、水晶光电(002273)、联创电子(002036)、金龙机电(300032)和硕贝德(300322);虹膜识别系统方面,涉及的上市公司有神思电子(300479)等。
4、硕贝德(300322)全资子公司惠州凯尔光电有限公司用于扩大高像素图像传感器模组的生产规模、新增投资新一代生物识别传感器模组的研发、设计与制造(包含指纹识别传感器、虹膜识别传感器等)以及新增投资传感器模组及应用集成系统研发中心。
5、新开普(300248):公司是国内最早从事智能一卡通系统研发、生产和集成业务的企业之一。今年年初,公司在投资者关系互动平台上表示,公司的身份识别技术主要围绕指纹、人脸识别来开展。指纹识别技术目前已相对较为成熟,公司主要是在考勤和门禁上应用。人脸识别技术技术门槛高,未来应用空间广阔,公司目前正在自主研发该项技术。
(4)2017世界石墨烯创新大会扩展资料虹膜识别技术还有一下几大优势:
1、稳定性。人出生7个月之后,虹膜基本稳定,终身不变;
2、唯一性。每个人的左眼和右眼虹膜都是不一样的,即使是同卵双胞胎的虹膜纹理亦不相同;
3、非接触。跟其他的生物认证技术如指纹、指静脉、掌静脉等相比,虹膜识别在使用上更灵活、更方便;
4、具有天然的活体检测优势。与目前流行的指纹和人脸识别技术相比,虹膜识别在假体攻击上具有很多优势:指纹的复制成本较低,用指纹套可以轻松攻破许多指纹模块;人脸识别尤其是可见光下的人脸识别准确度较低,不适用于精准定位,更无法解决易容、人皮面具和双胞胎等人群的使用。
5、世界碳材料大会(世碳会)在上海举行吗?
二十一世纪是碳时代,碳材料将在新能源、新能源汽车、新一代信息技术、高端装备制造和节能环保等战略性新兴产业领域迎来重大发展机遇。由DT新材料主办的“2019年世界碳材料大会”(2019世碳会)即将于11月26日-29日在上海跨国采购会展中心召开。届时,150+位全球演讲嘉宾,来自500+企业的5000+行业代表将齐聚2019世碳会。在大会论坛区,五大平行分论坛的130+主题演讲及超级培训,以及碳材料产业大赛和多场workshop轮番上演。同期,在10000+平方米的展区内,500+参展企业,五大特色展区,打造碳材料行业最全面展览会。
2019年世界碳材料大会
2019年世界碳材料大会
2019年世界碳材料大会框架图
2019年世界碳材料大会框架图
时间| 2019 年11月26日-29日
地点| 中国·上海跨国采购会展中心
五大平行分论坛
1. 石墨烯及碳纳米材料论坛
2019世碳会 -- 石墨烯及碳纳米材料论坛重点关注热管理、电磁屏蔽和复合材料三大应用领域,探讨5G基站和移动终端、大功率LED灯和电子设备的热管理和电磁屏蔽解决方案;交流碳纳米材料在润滑、橡胶、塑料、弹性体和水处理膜等复合材料的应用研究。同时设置针对石墨烯及碳纳米材料传感器领域的Workshop,更深入的交流讨论,帮助参会单位解决实际问题。
2. 电化学储能材料与器件论坛
为推动碳材料在电化学储能及相关产业的创新与发展,2019世碳会特设电化学储能材料与器件论坛,论坛将围绕新能源产业布局、关键技术突破和创新应用案例等方面广泛深入讨论。重点讨论硅碳负极的开发和应用进展、柔性电化学储能的研究进展、碳材料在燃料电池、超级电容器、金属-空气电池和固态电池等新型化学储能体系的创新应用等话题。
3. 碳点学术研讨会
碳点是继石墨烯、碳纳米管和碳笼之后,新一代的创新材料,因其与众不同的荧光特性,碳点在生物成像、发光器件、光电催化和纳米传感等诸多领域有展现出巨大的前景。2019世碳会 -- 碳点学术研讨会将邀请国内外学术专家和企业代表,就碳点全球的研究态势、专利分析、基础科学问题和产业化进程做深入探讨,以激发对碳点的研究热情,共同推动其产业化进程。
4. 碳纤维及其复合材料论坛
一方面是碳纤维制造行业发展迅猛,碳纤维供不应求,国产碳纤维企业全面扩产;另一方面,国产碳纤维巨头企业超低的产能利用率。如何推动国产碳纤维在更多领域的应用是目前中国碳纤维行业面临的巨大难题。未来几年,航天航空、汽车、风电叶片将成为中国碳纤维市场最大的增长点,其中受益于国家大力发展氢能源及燃料电池行业,碳纤维储氢瓶的发展是未来一个热点。为了促进碳纤维行业健康发展,推动碳纤维在更多领域的应用牵引,2019世碳会 -- 碳纤维及其复合材料论坛邀请了碳纤维上下游企业领军人物聚首,共谋全球局势下中国碳纤维产业的发展。
6、2017年石墨烯研发成功了吗
2017年中国国际石墨烯材料应用博览会于9月24日在南京国展中心开幕。金陵涂料携自主研发的石墨烯改性重防腐涂料、石墨烯改性环氧无溶剂导静电油罐涂料、石墨烯改性换热器涂料三款产品重磅登场。
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博览会上,金陵涂料董事长戴海雄向参会人员介绍了公司石墨烯产品的特点和用途,并展示了石墨烯涂料的样板,吸引了多方参观嘉宾的眼球;随后,金陵涂料研究所所长张弛在中国国际石墨烯创新大会上发表演讲,阐述了石墨烯在特种涂料中的应用实践,同时向参会人员分享了研究成果和经验。
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董事长戴海雄表示:金陵涂料研究所历经研究实验,采用全球领先的纳米核心技术,创新性地将石墨烯引入到重防腐涂料中,成功的改善涂料性能,最终获得了理想的实验效果,使石墨烯产品更好地应用于石油石化行业的防腐等多种领域,同时也开发出了一条制备石墨烯通往产业化之路的新途径。金陵涂料将继续秉承“着立足新起点,开创新局面,服务互赢于企业”的宗旨,不断开拓创新,深入挖掘公司资源潜力,加快提高企业效率,实现公司的多元化发展。
7、石墨烯诞生至今十几年了,到底什么时候石墨烯应用才能普及开来?
石墨烯电池与普通电池相比,不仅充电时间短、待机时间长,而且抗低温性能优异,堪称划时代的创造。
速途研究院发布的《2017年新能源电池行业分析报告》中提到,石墨烯电池被誉为一种具有划时代意义的电池,其工作温度范围约在-40~120℃,可以说完全不受天气温度的影响。
石墨烯时代,还需等待
说了这么多,也许你不禁要问,石墨烯诞生至今十几年了,到底什么时候石墨烯应用才能普及开来?
其实在2012年,因石墨烯材料研究而获得诺贝尔奖的康斯坦丁·诺沃肖洛夫和他的同事就曾经在《自然》上发表文章讨论石墨烯的未来。他认为,作为一种材料,石墨烯“前途是光明的、道路是曲折的”,虽然将来它也许能发挥重大作用,但是目前仍需克服批量化生产以及大尺寸制造等难题。
另外,考虑到产业更新的巨大成本,让石墨烯电池完全取代现有的锂电池等设备还需谨慎。
8、石墨烯的发现是什么时候的诺贝尔奖
2010年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,从石墨中分离出石墨烯,因此共同获诺贝尔物理学奖。
在发现石墨烯以前,大多数物理学家认为,热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以,它的发现立即震撼了凝聚体物理学学术界。
而实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是一层甚至几层石墨烯。
(8)2017世界石墨烯创新大会扩展资料
石墨烯的主要作用:
1、用石墨烯替代硅,可以提高电子芯片的性能。科研人员目前正把石墨烯的生产和应用引入半导体行业,石墨烯引发的技术革命很可能从我们常见的小小芯片开始。
2、由石墨烯制作的器件,理论上频率可以达到硅的十倍甚至上百倍,可以在雷达上应用,大幅提高雷达的分辨率。而且在通讯、成像上都有比较广泛的应用。
3、未来,当充电设施越来越完善时,电动汽车使用石墨烯电池,可能花两三分钟就可以把电充满。
参考资料来源:网络-石墨烯