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石墨雙極板領(lǐng)域 機(jī)加石墨板為何獨(dú)占鰲頭
2022-06-27
高工產(chǎn)研氫電研究所(GGII)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2021年中國(guó)企業(yè)氫燃料電池石墨雙極板企業(yè)出貨規(guī)模達(dá)到2.94億元,同比上年增長(zhǎng)49.24%。其中機(jī)加石墨板出貨規(guī)模為2.57億元,同比上年增長(zhǎng)48.55%。2021年國(guó)內(nèi)石墨雙極板中CNC工藝的出貨占比在85%以上。這是因?yàn)闄C(jī)加石墨板本身具有優(yōu)勢(shì);在石墨雙極板降本增效趨勢(shì)下,機(jī)加石墨板的生產(chǎn)效率在提升、價(jià)格在下降。 燃料電池雙極板是電堆中的“骨架”,與膜電極層疊裝配成電堆,在燃料電池中起到支撐、收集電流、分配氣體的作用,重要性不言而喻。目前,市場(chǎng)上的燃料電池雙極板分為石墨(復(fù)合)雙極板、金屬雙極板等類型。其中石墨雙極板技術(shù)已經(jīng)較為成熟,在市場(chǎng)應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。石墨雙極板按照加工工藝不同,又分為機(jī)加石墨板(CNC加工工藝)和模壓石墨板。這兩種技術(shù)路線相較各具特點(diǎn)。 機(jī)加石墨板優(yōu)勢(shì)在于,機(jī)加墨板本身具有導(dǎo)電性好、壽命長(zhǎng)、功率密度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、產(chǎn)品性能優(yōu)等優(yōu)點(diǎn),目前燃料電池行業(yè)處于示范運(yùn)營(yíng)階段,市場(chǎng)對(duì)雙極板的采購(gòu)量還不穩(wěn)定,且大多數(shù)是定制化產(chǎn)品,這種情況下下游企業(yè)愿意選擇加工工藝靈活性好、適應(yīng)性強(qiáng)的機(jī)加石墨板進(jìn)行開發(fā)測(cè)試。 模壓石墨板的優(yōu)點(diǎn)在于制作耗時(shí)短、效率高,更符合燃料電池商業(yè)化大批量生產(chǎn)的要求。不過(guò)相對(duì)于機(jī)加石墨板,這一技術(shù)路線在工藝控制及品質(zhì)把控上的難度要大,并且前期的投入更多。 多數(shù)燃料電池企業(yè)正在積極拓展燃料電池的多元化應(yīng)用,比如氫能叉車、熱電聯(lián)供、無(wú)人機(jī)、兩輪車等,這部分市場(chǎng)的應(yīng)用以機(jī)加石墨板為主。多元化發(fā)展勢(shì)頭的興起,擴(kuò)展了機(jī)加石墨板的市場(chǎng)空間。國(guó)內(nèi)能夠批量供應(yīng)模壓石墨板產(chǎn)品的企業(yè)還不是很多,下游用戶選擇機(jī)加石墨板的機(jī)會(huì)大于模壓石墨板。 在石墨雙極板方面,機(jī)加石墨板占據(jù)大部分市場(chǎng)份額是必然。
Haydale功能化石墨烯導(dǎo)電增強(qiáng)填料
2022-06-29
每隔一段時(shí)間,就會(huì)有新的科學(xué)突破改變世界,據(jù)英國(guó)Haydale公司披露的一項(xiàng)信息中表示,目前Haydale公司研發(fā)的一種專利技術(shù)的功能化石墨烯導(dǎo)電增強(qiáng)填料,其利用將進(jìn)行過(guò)導(dǎo)電增強(qiáng)的填料加入到被功能化的納米粒子中,最終用于預(yù)浸料的制備,從而形成功能一體化的新型部件,Haydale的技術(shù)負(fù)責(zé)人表示此專利技術(shù)的功能化的石墨烯導(dǎo)電增強(qiáng)填料對(duì)于飛行器的隱身能力大大增強(qiáng),或?qū)?lái)隱形技術(shù)或吸波材料的研究過(guò)程中革命性的改變。 雷達(dá)隱身主要是降低飛機(jī)的雷達(dá)散射截面(即RCS)。其主要措施通常有:獨(dú)特的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì),即通過(guò)特殊的形狀設(shè)計(jì)控制雷達(dá)回波的方向;采用能夠吸收雷達(dá)波的吸波材料和吸波結(jié)構(gòu),使散射場(chǎng)減弱,從而無(wú)法形成有效的回波信號(hào)。例如美國(guó)的F-117A隱身戰(zhàn)斗機(jī)。在隱身技術(shù)的研究過(guò)程中吸波材料和吸波結(jié)構(gòu)成為了隱身技術(shù)研究的最大貢獻(xiàn)點(diǎn)。吸波材料從材料組成上也可分為兩種,一種是涂覆型吸波材料,一種是結(jié)構(gòu)型吸波隱身材料。 涂覆型吸波材料是在樹脂基或橡膠基中加入吸波劑而制成。這種吸波材料施工方面,可采用涂刷或噴涂方法施工,可適用復(fù)雜曲面形體,如吸波涂料/隱身涂料。但這種涂覆型材料存在耐候性的問(wèn)題,由于其附著在飛機(jī)表面,表面附著力隨著使用年限和氣候的變化而逐漸降低,甚至脫落。同時(shí)也面臨著后續(xù)維護(hù)維修等問(wèn)題。結(jié)構(gòu)型吸波材料通常以樹脂/纖維增強(qiáng)復(fù)合材料為載體,加入吸收劑制成。是一種多功能復(fù)合材料,它既能承載做結(jié)構(gòu)件,具備復(fù)合材料質(zhì)輕、高強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),又能較好地吸收或透過(guò)電磁波,已成為當(dāng)前隱身材料重要的發(fā)展方向。 目前國(guó)外的一些軍機(jī)和導(dǎo)彈均采用了結(jié)構(gòu)型吸波材料, 如SRAM導(dǎo)彈的水平安定面,A-12機(jī)身邊緣、機(jī)翼前緣和升降副翼,F(xiàn)-111飛機(jī)整流罩,B-1B和美英聯(lián)合研制的鷂-Ⅱ飛機(jī)的進(jìn)氣道,以及日本三菱重工研制的空艦彈ASM-1和地艦彈SSM-1的彈翼等均采用了結(jié)構(gòu)型吸波,圖中無(wú)人機(jī)為中央蘭開夏大學(xué)與Haydale共同研發(fā)采用納米石墨烯吸波碳纖維預(yù)浸料作為無(wú)人機(jī)的“外衣”。復(fù)合材料的高速發(fā)展為結(jié)構(gòu)吸波材料的研制提供了保障。新型熱塑性PEEK、PES、PPS以及熱固性的環(huán)氧樹脂、雙馬來(lái)酰亞胺、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺和異氰酸酯等都具有比較好的介電性能,由它們制成的復(fù)合材料具有較好的雷達(dá)傳輸和透射性。近年來(lái),國(guó)外對(duì)碳纖維作了大量改良工作,如改變碳纖維的橫截面形狀和大小,對(duì)碳纖維表面進(jìn)行表面處理,從而改善碳纖維的電磁特性等,以用于吸波結(jié)構(gòu)。 Haydale研發(fā)的功能化石墨烯吸波隱身填料在幾乎不增加重量的情況下,可用于復(fù)合材料與樹脂相融合,賦予機(jī)體材料雷達(dá)傳輸和透射性,形成結(jié)構(gòu)型吸波材料。Haydale經(jīng)過(guò)多年的研發(fā),Haydale功能化石墨烯導(dǎo)電增強(qiáng)填料已申請(qǐng)了工藝專利,該工藝使石墨烯通過(guò)等離子體反應(yīng)器使其功能化-即使其能夠與其他材料結(jié)合,從而利用石墨烯和其他納米材料的特性,使普通材料具有石墨烯的超能力
氧化石墨烯的共價(jià)化學(xué)調(diào)控方法綜述
石墨烯由于其所具有的獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),在許多領(lǐng)域引起了廣泛的研究興趣。然而,它在大多數(shù)有機(jī)溶劑和水中的低溶解度,以及它的聚集傾向,阻礙了其性能的充分利用。氧化石墨烯(Graphene Oxide,?GO)是一種在極性溶劑中具有高擴(kuò)散性的替代材料。氧化石墨烯含有豐富的含氧基團(tuán),主要是環(huán)氧化物和羥基,可以進(jìn)一步進(jìn)行化學(xué)衍生。然而,由于氧化石墨烯的高反應(yīng)性,幾個(gè)反應(yīng)可能同時(shí)發(fā)生,通常會(huì)導(dǎo)致氧化石墨烯衍生物失控。? 近日,來(lái)自法國(guó)斯特拉斯堡大學(xué)Cécilia Ménard-Moyon教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在Nature Reviews Physics上以Controlling covalent chemistry on graphene oxide為題發(fā)表綜述文章,系統(tǒng)討論了氧化石墨烯的化學(xué)反應(yīng)性,并探討了阻礙精確控制其功能化的問(wèn)題,如其不穩(wěn)定性、缺乏明確的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及雜質(zhì)的存在。文章重點(diǎn)討論了含氧基團(tuán)和C=C鍵的選擇性衍生化策略,以及明確表征最終結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)。該綜述不僅簡(jiǎn)要回顧了氧化石墨烯材料的應(yīng)用,將其化學(xué)和納米結(jié)構(gòu)與所需的物理性質(zhì)和功能聯(lián)系起來(lái),同時(shí)指出了改進(jìn)氧化石墨烯化學(xué)控制的未來(lái)方向。? 15多年來(lái),石墨烯因其獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械性能在各個(gè)領(lǐng)域引起了人們的興趣。然而,石墨烯在大多數(shù)有機(jī)溶劑和水中的低分散性及其聚集性限制了其加工性能。此外,石墨烯的sp2基面相對(duì)惰性,抑制了其共價(jià)功能化,從而限制了其應(yīng)用范圍。相比之下,石墨烯的氧化形式——氧化石墨烯(氧化石墨烯)——在許多溶劑中具有很高的分散性,豐富的含氧部分為廣泛的化學(xué)衍生提供了把柄。這些特性有助于加工,并使氧化石墨烯材料的生產(chǎn)成本低且可擴(kuò)展。氧化石墨烯由原子厚度的柔性二維石墨薄片組成納米到微米尺度上的橫向尺寸。氧化石墨烯的表面由含氧基團(tuán)修飾:許多環(huán)氧化物和羥基(–OH)部分主要位于基面上,而一些羧基(–COOH)存在于邊緣。 必須理解氧化石墨烯不是單一的化合物,而是一類異質(zhì)材料。氧化石墨烯的物理和化學(xué)性質(zhì)以及相應(yīng)的應(yīng)用由其在不同尺度下的組成和結(jié)構(gòu)來(lái)定義(圖1a)。性質(zhì)取決于化學(xué)細(xì)節(jié)(例如,氧化水平、含氧基團(tuán)的比例和定位以及剩余非氧基團(tuán)的數(shù)量)、缺陷和納米孔的密度,以及官能團(tuán)的分布和聚集。可以通過(guò)改變微觀結(jié)構(gòu),即薄片的尺寸分布和相對(duì)排列(例如液體懸浮薄片、水凝膠或?qū)訅喊澹M(jìn)一步改變氧化石墨烯的性質(zhì)。這種分層結(jié)構(gòu)決定了氧化石墨烯基材料的光學(xué)和電學(xué)性能,以及液體、離子和氣體傳輸性能。 氧化石墨烯的化學(xué)改性為可控地改變相關(guān)材料的性能提供了機(jī)會(huì),改善了它們?cè)谠S多應(yīng)用中的性能,包括在環(huán)境和能源相關(guān)領(lǐng)域、聚合物復(fù)合材料、傳感、過(guò)濾、催化和納米藥物等領(lǐng)域。然而,由于氧化石墨烯在加熱和強(qiáng)堿存在時(shí)不穩(wěn)定,因此必須在中性和溫和條件下進(jìn)行功能化,以避免氧化石墨烯脫水和還原。由于氧化石墨烯中含氧基團(tuán)的反應(yīng)性相對(duì)較高,在功能化過(guò)程中可能會(huì)同時(shí)發(fā)生多個(gè)反應(yīng),可能會(huì)導(dǎo)致副反應(yīng)和合成成分不明確的材料。因此,氧化石墨烯的受控功能化需要合成策略,功能化材料的準(zhǔn)確表征需要技術(shù)。 在這篇綜述中,文章概述了氧化石墨烯的化學(xué)反應(yīng)性,并討論了阻礙精確控制氧化石墨烯功能化的因素;其中包括氧化石墨烯大分子缺乏明確的化學(xué)結(jié)構(gòu)、其熱不穩(wěn)定性、與強(qiáng)堿的不相容性以及可能存在的雜質(zhì)。文章詳細(xì)介紹了不同含氧基團(tuán)和C=C鍵的選擇性共價(jià)衍生方法,重點(diǎn)是促進(jìn)對(duì)反應(yīng)性的理解,而不是機(jī)械細(xì)節(jié)。這篇文章的討論僅限于共價(jià)化學(xué),因?yàn)樗峁┝吮确枪矁r(jià)相互作用產(chǎn)生的氧化石墨烯共軛物更穩(wěn)定的氧化石墨烯共軛物。未能掌握圍棋材料的異質(zhì)性通常會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論和文獻(xiàn)中的錯(cuò)誤交流。最后,文章在環(huán)境和能源相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例中探討了功能化氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系。 氧化石墨烯已被開發(fā)用于不同領(lǐng)域的各種應(yīng)用,從傳感、催化和復(fù)合材料到環(huán)境科學(xué)、能源和生物醫(yī)學(xué)。氧化石墨烯的化學(xué)成分影響其性能,分子在其表面的共價(jià)接枝代表了一種有價(jià)值的策略,可以調(diào)節(jié)和提高材料的性能,以適應(yīng)不同的應(yīng)用。文章介紹了功能化氧化石墨烯在大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域(即環(huán)境和能源相關(guān)領(lǐng)域)的使用示例,重點(diǎn)介紹了在溫和條件下和高化學(xué)選擇性下對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行功能化的研究。 環(huán)境應(yīng)用 為了提高可持續(xù)性和能源效率,已經(jīng)對(duì)氧化石墨烯在飲用水凈化中的環(huán)境應(yīng)用進(jìn)行了調(diào)查;膜分離工藝,包括海水淡化;滲透能的收集。氧化石墨烯基材料在環(huán)境應(yīng)用中的功能和性能,尤其是在分離膜的開發(fā)中,不僅取決于氧化石墨烯的化學(xué)性質(zhì),還取決于其層次結(jié)構(gòu)。由氧化石墨烯制成的分離膜由水平排列的氧化石墨烯薄片和納米片組成,堆疊成在水中穩(wěn)定的層狀結(jié)構(gòu)。一旦水合,膜就會(huì)膨脹,官能團(tuán)的性質(zhì)決定了薄片之間的層間距離。當(dāng)溶液滲透到薄片之間時(shí),它沿著氧化石墨烯基面在分離的官能團(tuán)之間以滲透路徑流動(dòng),直到蜿蜒穿過(guò)膜。原始石墨烯區(qū)域的無(wú)摩擦表面促進(jìn)了水的超快運(yùn)輸。膜的選擇性基于水合離子的大小和脫水性(由層間距離決定)、電荷選擇性(通過(guò)可質(zhì)子化的官能團(tuán))和化學(xué)親和力。對(duì)于公認(rèn)的壓力驅(qū)動(dòng)脫鹽(反滲透)技術(shù),氧化石墨烯膜尚未達(dá)到傳統(tǒng)薄膜復(fù)合膜的性能,這主要是因?yàn)檠趸┑碾x子/水選擇性較差。通過(guò)物理約束和化學(xué)交聯(lián)減少氧化石墨烯薄片之間的層間距離的嘗試并沒有顯著改善反滲透性能。然而,由于其高電荷選擇性,氧化石墨烯膜仍可能在兩項(xiàng)新興技術(shù)中占據(jù)優(yōu)勢(shì):電滲析脫鹽和通過(guò)反向電滲析收集能量。氧化石墨烯膜的其他突出應(yīng)用是有機(jī)溶劑分離和滲透汽化,這是一種分離有機(jī)-水和有機(jī)-有機(jī)混合物的膜蒸發(fā)過(guò)程。 能源應(yīng)用 由于能源需求的不斷增長(zhǎng),燃料電池已經(jīng)引起了人們的極大興趣,因?yàn)樗鼈兪且环N環(huán)境友好且高效的替代能源,適用于許多應(yīng)用。關(guān)于功能化氧化石墨烯在能源相關(guān)應(yīng)用中的使用,有大量文章。在文章中,作者重點(diǎn)介紹了幾個(gè)氧化石墨烯的功能化得到了很好的控制的例子。質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池通常由聚電解質(zhì)制成,通過(guò)氫氣和氧氣之間的電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,同時(shí)產(chǎn)生水和熱。質(zhì)子交換膜的性能在很大程度上取決于它們的質(zhì)子傳輸能力,因此,大量的研究工作被投入到開發(fā)具有高質(zhì)子電導(dǎo)率的質(zhì)子交換膜上。在這方面,主要有兩種方法:用添加劑對(duì)現(xiàn)有聚電解質(zhì)和質(zhì)子交換膜進(jìn)行改性,或合成新的聚電解質(zhì)以設(shè)計(jì)新型質(zhì)子交換膜。例如,通過(guò)原子轉(zhuǎn)移自由基加成反應(yīng)與Nafion進(jìn)行官能化的氧化石墨烯被用作燃料電池用Nafion基復(fù)合質(zhì)子交換膜的添加劑。與Nafion膜相比,該復(fù)合材料顯示出更高的質(zhì)子電導(dǎo)率。性能的改善歸因于接枝到氧化石墨烯上的Nafion鏈的磺酸基團(tuán)的聚集,形成質(zhì)子傳導(dǎo)域。 正如文中所分析的,氧化石墨烯的生產(chǎn)成本相對(duì)較低,在包括水在內(nèi)的各種溶劑中的分散性,加上其可調(diào)的表面化學(xué)性質(zhì),使氧化石墨烯成為多功能材料的一個(gè)有吸引力的構(gòu)件。在許多應(yīng)用中,保持氧化石墨烯的固有特性是至關(guān)重要的。例如,氧化石墨烯中含氧基團(tuán)的高密度導(dǎo)致高水分散性和高質(zhì)子導(dǎo)電性和保水性。因此,必須很好地控制氧化石墨烯的衍生化以賦予新的性質(zhì),并對(duì)功能化樣品進(jìn)行徹底表征。這些任務(wù)是復(fù)雜的,因?yàn)檠趸┑幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)尚未完全闡明,并且根據(jù)合成方案和石墨來(lái)源,其缺陷水平和不同含氧基團(tuán)的比例可能會(huì)有所不同。所有結(jié)構(gòu)模型都集中在這樣一個(gè)事實(shí)上,即氧化石墨烯的基面含有豐富的環(huán)氧化物和羥基,可以利用它們進(jìn)行功能化,以調(diào)整材料的性質(zhì),而羧基只存在少量。盡管氧化石墨烯的功能化取得了巨大的進(jìn)展,但氧化石墨烯的化學(xué)性質(zhì)并不總是得到很好的控制,也沒有得到充分的理解。 文章指出,氧化石墨烯的反應(yīng)性是由一組復(fù)雜的因素決定的,因?yàn)楹趸鶊F(tuán)位于一個(gè)豐富而不尋常的化學(xué)環(huán)境中,晶格中顯著的面內(nèi)扭曲和應(yīng)變會(huì)增加它們的反應(yīng)性。由于氧化石墨烯表面有不同的含氧基團(tuán)以及某些試劑的高化學(xué)反應(yīng)活性,可能會(huì)發(fā)生同時(shí)反應(yīng),產(chǎn)生不受控制的氧化石墨烯衍生物。 本綜述的主要目的是闡明氧化石墨烯的化學(xué)反應(yīng)性,并就如何促進(jìn)其功能化而不減少會(huì)影響其性能的材料提供關(guān)鍵和有用的建議。文章強(qiáng)調(diào)了化學(xué)選擇性反應(yīng)的重要性,它允許一個(gè)特定的含氧基團(tuán)或C=C鍵衍生化,而不影響其他部分,從而為氧化石墨烯的受控多功能化提供了可能性。最簡(jiǎn)單和最有效的策略涉及環(huán)氧化物和羥基,因?yàn)樗鼈兇罅看嬖凇? 在這篇綜述中,文章主要描述了不需要熱活化且在室溫下進(jìn)行的反應(yīng)。當(dāng)對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行功能化時(shí),重要的是使用溫和的反應(yīng)條件,特別是在需要時(shí)的溫度和pH值方面,以避免去除不穩(wěn)定的含氧基團(tuán)和氧化石墨烯骨架的降解。
超大尺寸、超寬帶強(qiáng)電磁屏蔽性能的柔性鐵磁石墨烯石英纖維織物的制備
2022-07-07
北京大學(xué)、北京石墨烯研究院劉忠范—研究團(tuán)隊(duì)在柔性石墨烯石英纖維制備與應(yīng)用方面取得了重要進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了利用卷對(duì)卷化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)批量制備大面積、輕質(zhì)、柔性、具有超寬帶強(qiáng)電磁屏蔽效能的鐵磁性石墨烯石英纖維織物(FGQF),相關(guān)成果以“Ultra-broadband strong electromagnetic interference shielding with ferromagnetic graphene quartz fabric”為題。 本工作利用卷對(duì)卷CVD批量生長(zhǎng)系統(tǒng)首次制備了超大尺寸柔性鐵磁石墨烯石英纖維織物(FGQF)。通過(guò)精確控制石墨烯的氮摻雜類型,實(shí)現(xiàn)了具有高電導(dǎo)率(3906 S·cm–1)和高磁響應(yīng)(室溫下飽和磁化強(qiáng)度達(dá)0.14 emu·g–1)的鐵磁石墨烯層的制備(圖1a)。同時(shí),F(xiàn)GQF織物特殊的編織結(jié)構(gòu)在材料中引入了額外的電磁波多重反射和多通道吸收,進(jìn)一步增強(qiáng)了材料的電磁屏蔽效能。1 mm厚度的FGQF在超寬頻帶1-18 GHz下表現(xiàn)出107 dB的超強(qiáng)屏蔽效能,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高電磁干擾屏蔽效率和寬抗電磁干擾頻帶(圖1c)。利用團(tuán)隊(duì)自主研制的石墨烯卷對(duì)卷連續(xù)CVD生長(zhǎng)系統(tǒng)(圖1b),實(shí)現(xiàn)了FGQF的規(guī)模化制備,單批次制備尺寸高達(dá)10×0.5 m2(圖1d),這為材料的實(shí)際應(yīng)用提供了重要基礎(chǔ)。 基于FGQF的高導(dǎo)電性、鐵磁性和特殊的編織結(jié)構(gòu),當(dāng)電磁波到達(dá)材料表面時(shí),其與石墨烯表面自由載流子發(fā)生相互作用,部分電磁波被反射。通過(guò)優(yōu)化空氣-材料界面處的阻抗匹配,剩余電磁波將進(jìn)入FGQF內(nèi)部,與FGQF導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)匹配,并在其編織結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生多重內(nèi)反射。因此,具有高電導(dǎo)率和高磁響應(yīng)的鐵磁石墨烯層可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波能量的有效吸收和衰減(圖2a)。具體分析FGQF纖維布中的單根鐵磁石墨烯石英纖維(直徑約7 μm)的屏蔽機(jī)理,電磁波在與相鄰纖維陣列發(fā)生多次內(nèi)部反射,而多層鐵磁石墨烯可對(duì)多次反射的電磁波進(jìn)行高效吸收,進(jìn)一步衰減電磁波能量,從而獲得高電磁屏蔽效能。
GMG引領(lǐng)石墨烯鋁離子電池創(chuàng)新
2022-07-25
澳大利亞石墨烯制造集團(tuán)(GMG)宣布石墨烯鋁離子電池的試生產(chǎn)和測(cè)試工廠已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng),而作為鋰離子電池潛在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的紐扣電池也已制造完成。?GMG集團(tuán)董事總經(jīng)理兼首席執(zhí)行官Craig Nicol表示,“電池試驗(yàn)工廠的投產(chǎn)是GMG集團(tuán)的重要里程碑,這不僅意味著我們能開發(fā)、制造和測(cè)試我們自己的G+Al紐扣電池,還能夠促進(jìn)G+Al電池的商業(yè)化開發(fā)、與未來(lái)客戶的合作、以及進(jìn)一步加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)。”該公司并不開采石墨,而是通過(guò)裂解甲烷來(lái)生產(chǎn)石墨烯。該公司利用專利工藝設(shè)計(jì)了一種生產(chǎn)高質(zhì)量、低成本、可擴(kuò)展、可調(diào)節(jié)、無(wú)污染或低污染石墨烯的方法。? 雖然GMG集團(tuán)生產(chǎn)的石墨烯可用于多個(gè)行業(yè),但該公司最初的重點(diǎn)是開發(fā)節(jié)能和能源存儲(chǔ)解決方案的應(yīng)用,如今其愿景正通過(guò)該生產(chǎn)石墨烯鋁離子電池的試點(diǎn)工廠逐步實(shí)現(xiàn)。 ?作為鋰離子電池潛在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的這種全球獨(dú)有的電池由GMG集團(tuán)、昆士蘭大學(xué)生物工程和納米技術(shù)研究所及UniQuest公司共同開發(fā),如今已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)。GMG集團(tuán)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明,相比于目前市場(chǎng)領(lǐng)先的鋰離子電池技術(shù),G+Al電池儲(chǔ)能技術(shù)具有更高的能量密度和更高的功率密度。該公司公布的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)表明,通過(guò)測(cè)試證實(shí)了在3000次循環(huán)實(shí)驗(yàn)期間,包括在不同充電率下充電至完全充滿以及放電至幾乎完全沒電的條件下,其功率密度高達(dá)7000瓦時(shí)/千克。此外,測(cè)試結(jié)果顯示測(cè)試周期內(nèi)的循環(huán)率很高,其充電率高達(dá)66庫(kù)倫(即安/秒),性能降低可忽略不計(jì),而相比之下鋰離子電池在600~100次循環(huán)時(shí)充電率更低,性能通常降低到原始容量的60%。在現(xiàn)實(shí)世界中,這意味著G+Al電池的壽命和使用期限更長(zhǎng),充電時(shí)間更短。 ?昆士蘭大學(xué)Alan Rowan教授表示,“測(cè)試表明,可充電石墨烯鋁離子電池的壽命是目前主流鋰離子電池的3倍,更高的功率密度意味著其充電速度可以快70倍。這種電池可以多次充電且性能不會(huì)下降,更容易回收,降低了有害金屬泄漏到環(huán)境中的可能性。”?這些參數(shù)使石墨烯鋁電池成為電動(dòng)汽車和電子設(shè)備的一個(gè)潛在選擇,因?yàn)殡姵貕勖⒊潆姇r(shí)間和耐久性基本上是所有應(yīng)用要考慮的重要因素。 ?
喜報(bào) 萬(wàn)鑫石墨谷入選國(guó)家級(jí)專精特新小巨人企業(yè)
2022-10-13
近日,中國(guó)工業(yè)和信息化部正式公示了第四批專精特新“小巨人”企業(yè)名單,哈爾濱萬(wàn)鑫石墨谷科技有限公司成功入選! “專精特新”是國(guó)家引導(dǎo)中小企業(yè)增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力,不斷提高中小企業(yè)發(fā)展質(zhì)量和水平而實(shí)施的重大工程。國(guó)家級(jí)專精特新“小巨人”企業(yè)是指具有“專業(yè)化、精細(xì)化、特色化、新穎化”特征的中小企業(yè)領(lǐng)軍者和佼佼者。 根據(jù)《關(guān)于促進(jìn)中小企業(yè)健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》、《財(cái)政部工業(yè)和信息化部關(guān)于支持“專精特新”中小企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的通知》(財(cái)建【2021】2號(hào))有關(guān)要求,專精特新“小巨人”企業(yè)是專注于細(xì)分市場(chǎng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、市場(chǎng)占有率高、掌握關(guān)鍵核心技術(shù)、質(zhì)量效益優(yōu)的“排頭兵”企業(yè)。 ? 石墨谷被授予第四批專精特新“小巨人”企業(yè)稱號(hào),是對(duì)公司技術(shù)水平、研發(fā)創(chuàng)新能力以及綜合實(shí)力的認(rèn)可。專精特新“小巨人”企業(yè)的認(rèn)定,有助于推動(dòng)企業(yè)發(fā)展,提高企業(yè)知名度和市場(chǎng)影響力,擴(kuò)大公司在行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),對(duì)公司整體發(fā)展產(chǎn)生積極影響。 石墨谷將繼續(xù)秉承專精特新“小巨人”的專業(yè)化、精細(xì)化、特色化、新穎化精神,圍繞行業(yè)與市場(chǎng)需要,聚焦主業(yè),深耕細(xì)分領(lǐng)域,加大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與研發(fā)投入,不斷提升公司創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力,充分發(fā)揮引領(lǐng)示范作用,進(jìn)一步提高公司在相關(guān)領(lǐng)域的影響力和知名度。
熱烈歡迎哈投集團(tuán)會(huì)同中國(guó)工程院院士趙連城先生到石墨谷參觀考察
2022-11-04
11月2日,中國(guó)工程院院士、光電信息科學(xué)與工程專家趙連城先生與哈投集團(tuán)黨委書記、董事長(zhǎng)趙洪波一行人到我司進(jìn)行參觀考察,哈投集團(tuán)金融部部長(zhǎng)任毅、副部長(zhǎng)賈海寧等參加調(diào)研,我司董事長(zhǎng)方振輝、常務(wù)副總經(jīng)理梅佳等陪同接待。 趙連城院士、趙洪波董事長(zhǎng)等一行首先參觀了公司石墨烯新材料研究院。我司研究院服務(wù)全省、面向全國(guó),旨在著力提升黑龍江省石墨產(chǎn)業(yè)影響力和促進(jìn)石墨產(chǎn)業(yè)向高端化發(fā)展。隨后我司人員陪同調(diào)研人員參觀了石墨科技展示館,了解石墨起源、石墨分類及特性、石墨分布等情況。隨后常務(wù)副總經(jīng)理梅總向大家全面介紹了發(fā)展歷程、行業(yè)背景、科研實(shí)力以及科技創(chuàng)新成果。最后,一行人來(lái)到石墨烯智能化車間,認(rèn)真了解調(diào)研生產(chǎn)流程、工藝、產(chǎn)能、銷售等情況,趙連城院士、趙洪波董事長(zhǎng)對(duì)我方的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和取得成績(jī)給予高度肯定。 據(jù)悉哈爾濱投資集團(tuán)有限責(zé)任公司以金融投資為主業(yè),充分發(fā)揮投融資優(yōu)勢(shì),逐步打造成為國(guó)有資本金融控股投資集團(tuán)。哈爾濱投資集團(tuán)有限責(zé)任公司以國(guó)有資本投資公司為發(fā)展方向,以服務(wù)全市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展為目標(biāo),努力形成完善的資本運(yùn)營(yíng)體系、優(yōu)化的資本結(jié)構(gòu)、暢通的融資渠道、優(yōu)良的資產(chǎn)質(zhì)量。力爭(zhēng)用3年左右時(shí)間,集團(tuán)資產(chǎn)總量達(dá)到萬(wàn)億級(jí)規(guī)模,實(shí)現(xiàn)國(guó)有資產(chǎn)保值增值。 在最后方振輝董事長(zhǎng)、趙洪波董事長(zhǎng)與趙連城院士進(jìn)行了深入探討和研究,并表示,本次調(diào)研加深了彼此的了解,石墨谷愿與哈投集團(tuán)增進(jìn)交流互動(dòng),探尋合作契機(jī)。趙洪波董事長(zhǎng)與趙連城院士給予我司高度評(píng)價(jià)并對(duì)我公司環(huán)境、項(xiàng)目前景及未來(lái)規(guī)劃做出肯定。雙方領(lǐng)導(dǎo)及公司同仁共同期待實(shí)現(xiàn)企業(yè)雙方及社會(huì)效益的共贏。
新博會(huì) 新體驗(yàn)|萬(wàn)鑫石墨谷新博會(huì)上首發(fā)科研新成果
2023-08-30
? ? ? 第六屆中國(guó)國(guó)際新材料產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)由工業(yè)和信息化部、黑龍江省人民政府共同主辦。新博會(huì)是工信部與黑龍江省多年來(lái)合力打造的新材料領(lǐng)域唯一的國(guó)家級(jí)展會(huì),自2011年起已經(jīng)成功舉辦五屆,是全國(guó)乃至全球新材料領(lǐng)域?qū)I(yè)、權(quán)威的行業(yè)盛會(huì)。 ? ? ? 8月29日,在第六屆中國(guó)國(guó)際新材料產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,哈爾濱萬(wàn)鑫石墨谷科技有限公司的展臺(tái),碳納米管、石墨烯復(fù)合導(dǎo)電漿料、高質(zhì)量石墨烯粉體、單壁碳納米管粉體四種石墨新型碳材料依次陳列,其中,科研新成果單壁碳納米管首次在新博會(huì)上亮相,彰顯著萬(wàn)鑫石墨谷在國(guó)內(nèi)石墨產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先地位。 ? ? ? 單壁碳納米管粉體產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)屬于技術(shù)領(lǐng)先地位,是石墨谷獨(dú)創(chuàng)的單壁碳納米管生長(zhǎng)工藝,不但可生產(chǎn)出高純度單壁碳納米管,還可突破技術(shù)壁壘,實(shí)現(xiàn)商業(yè)量產(chǎn)。單壁碳納米管是一維碳納米材料,其壁厚只有一個(gè)碳原子大小,平均直徑為1.5nm,約為頭發(fā)絲的10萬(wàn)分之一,是實(shí)現(xiàn)太空天梯的重要材料;其導(dǎo)電性是銅的1000倍,導(dǎo)熱性是金剛石的3倍,是后摩爾時(shí)代晶體管最佳硅基替代備選材料。可廣泛應(yīng)用于新能源電動(dòng)汽車鋰電池制造、導(dǎo)電場(chǎng)景的復(fù)合材料生產(chǎn)、具有超高導(dǎo)電導(dǎo)熱性能要求的軍工材料以及碳基芯片制造等領(lǐng)域。 ? ? ? 目前,全球最大的單壁碳納米管生產(chǎn)企業(yè)在國(guó)外,年產(chǎn)量為90噸,產(chǎn)能占全球產(chǎn)能的95%以上。萬(wàn)鑫石墨谷全國(guó)首創(chuàng)的單壁碳納米管中線建設(shè)已順利投產(chǎn),可日產(chǎn)1公斤,還屬于中試階段,這次亮相新博會(huì)也屬于全國(guó)首發(fā)的新材料。”總經(jīng)理劉智良介紹石墨谷正在籌建單壁碳納米管生產(chǎn)線,預(yù)計(jì)2024年正式投產(chǎn),屆時(shí)年產(chǎn)量可達(dá)150噸,徹底打破國(guó)內(nèi)單壁碳納米管無(wú)法量產(chǎn)的行業(yè)壁壘。 ? ? ? 萬(wàn)鑫石墨谷成立于2015年,是一家專注于石墨烯、碳納米管等先進(jìn)碳材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及產(chǎn)業(yè)孵化的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),是全球最主要的鋰離子電池石墨烯、碳納米管導(dǎo)電材料供應(yīng)商之一,是石墨烯國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位,是“深哈合作”的典型企業(yè),也是省政府認(rèn)定的石墨新型碳材料行業(yè)引領(lǐng)企業(yè),2022年被認(rèn)定為“專精特新”小巨人企業(yè)。經(jīng)過(guò)不懈鉆研和努力,萬(wàn)鑫石墨谷不斷取得重大技術(shù)突破,在新能源領(lǐng)域、新材料、納米材料領(lǐng)域形成了“四大系列,十五類別”國(guó)內(nèi)領(lǐng)先級(jí)產(chǎn)品。2022年,萬(wàn)鑫石墨谷進(jìn)入快速發(fā)展期,確定了“一個(gè)核心四個(gè)平臺(tái)”的戰(zhàn)略定位,即以萬(wàn)鑫石墨谷為核心,建設(shè)產(chǎn)業(yè)、研發(fā)、資本、孵化四個(gè)平臺(tái)和“以產(chǎn)業(yè)促平臺(tái),以平臺(tái)促合作,以合作促發(fā)展”的戰(zhàn)略發(fā)展思想;明確了“一年一小步,三年一大步,五年上平臺(tái),打造百億級(jí)企業(yè)”的戰(zhàn)略目標(biāo),到2025年,力爭(zhēng)形成百億級(jí)產(chǎn)業(yè)集團(tuán),具備IPO上市條件,成為中國(guó)石墨上市第一股,石墨產(chǎn)業(yè)第一谷,為推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展,為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
浙江萬(wàn)鑫烯碳科技有限公司受邀參加第四屆中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)
2023-10-12
? ? ? 2023年10月8-11日,由中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)主辦的第四屆中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)在浙江溫州隆重舉行。來(lái)自全國(guó)各地的6000余名新材料專家、企業(yè)家、投資家、當(dāng)?shù)馗叩仍盒:推笫聵I(yè)單位的代表以及51位兩院院士出席了本次大會(huì)。本屆大會(huì)是中國(guó)材料界深入學(xué)習(xí)貫徹黨的二十大精神,面向國(guó)家重大需求,緊緊圍繞“前瞻布局”、“短板突破”和“自主優(yōu)勢(shì)保障體系建設(shè)”的國(guó)家新材料發(fā)展的重大任務(wù),全面推進(jìn)新材料自立自強(qiáng),集中力量解決關(guān)鍵核心材料卡脖子問(wèn)題、產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題和應(yīng)用化問(wèn)題,著力探索中國(guó)從材料大國(guó)邁向材料強(qiáng)國(guó)的新路徑、新突破、新跨越。浙江萬(wàn)鑫烯碳科技有限公司受主辦方邀請(qǐng)亮相本屆大會(huì)。?? ? ? ? 石墨谷產(chǎn)業(yè)集團(tuán)子公司浙江萬(wàn)鑫烯碳科技有限公司作為本次大會(huì)的贊助商,與中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)新材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、溫州市人民政府、中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所、清華大學(xué)?、中國(guó)科學(xué)院物理研究所、南方科技大學(xué)、寧波碳源新材料科技有限公司、溫州大學(xué)等聯(lián)合承辦論壇五十三-納米碳材料論壇。 ? ? ? 會(huì)議期間,石墨谷產(chǎn)業(yè)集團(tuán)的校企合作伙伴,溫州大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院院長(zhǎng)楊植在會(huì)上做出了碳納米管基多功能輔材應(yīng)用探究為題的報(bào)告,探討碳納米管在復(fù)合材料中的應(yīng)用的論述。隨后,石墨谷產(chǎn)業(yè)集團(tuán)總工程師何斌以碳納米管在復(fù)合材料中分散方法研究為題做了學(xué)術(shù)報(bào)告,總工程師何斌就石墨谷產(chǎn)品總體布局,應(yīng)用領(lǐng)域,市場(chǎng)前景做了全面介紹。碳管在復(fù)合材料中的增強(qiáng)導(dǎo)電,分散方法做詳盡解析。并對(duì)納米碳的未來(lái)等熱點(diǎn)議題做出了精彩的分享。 ? ? ? 本次會(huì)議報(bào)告精彩紛呈、反響強(qiáng)烈,引發(fā)了廣泛交流和熱烈討論。在這次大會(huì)中,見證了近千位新材料領(lǐng)域?qū)<业凝R聚,共同研討了圍繞“前瞻布局”、“短板突破”和“自主優(yōu)勢(shì)保障體系建設(shè)”的國(guó)家新材料戰(zhàn)略布局。石墨谷產(chǎn)業(yè)集團(tuán)期待著通過(guò)此次盛會(huì)的共同努力,為新材料產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量快速發(fā)展貢獻(xiàn)自身的一份力量。 ? ? ? 浙江萬(wàn)鑫烯碳科技有限公司是石墨谷產(chǎn)業(yè)集團(tuán)戰(zhàn)略規(guī)劃的重要組成部分,也是公司發(fā)展史上一個(gè)重要里程碑。未來(lái),萬(wàn)鑫烯碳將打造成為一家集先進(jìn)碳材料研發(fā)、綠色智能制造、智能物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同為一體化的示范項(xiàng)目;以持續(xù)發(fā)展為主題,強(qiáng)化科技創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化,優(yōu)化資源配置,培育和鞏固核心產(chǎn)業(yè),保持行業(yè)領(lǐng)先地位,為客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù);腳踏實(shí)地在溫州落地生根,千方百計(jì)把企業(yè)建設(shè)好、培植好、經(jīng)營(yíng)好,為推動(dòng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
砥礪前行 全力沖刺|石墨谷產(chǎn)業(yè)集團(tuán)順利召開第三季度工作總結(jié)暨第四季度工作計(jì)劃會(huì)議
2023-10-19
? ? ? 10月18日,石墨谷產(chǎn)業(yè)集團(tuán)召開第三季度工作總結(jié)暨第四季度工作計(jì)劃會(huì)議,總結(jié)第三季度工作完成情況,安排部署第四季度工作任務(wù)。常務(wù)副總經(jīng)理梅佳主持會(huì)議,董事長(zhǎng)方振輝、總經(jīng)理劉智良、總經(jīng)理助理敖祖春、總工程師何斌等全體經(jīng)營(yíng)班子成員、中高層管理干部出席會(huì)議。 ? ? ? 會(huì)上,各部門負(fù)責(zé)人分別從三季度關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)完成情況、重點(diǎn)以及專項(xiàng)工作完成情況、工作差距及改進(jìn)措施、下半年工作計(jì)劃、工作建議等方面進(jìn)行了專題分析匯報(bào)。 ? ? ? 公司高管及子公司主要負(fù)責(zé)人就項(xiàng)目及子公司經(jīng)營(yíng)情況、關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)完成情況、重點(diǎn)及專項(xiàng)工作完成情況、工作不足及改進(jìn)措施、第四季度工作計(jì)劃等進(jìn)行了匯報(bào),對(duì)存在的困難和問(wèn)題實(shí)事求是地進(jìn)行分析,全年各項(xiàng)目標(biāo)任務(wù)指標(biāo)完成情況進(jìn)行了報(bào)告,聚焦年度任務(wù)提出第四季度重點(diǎn)工作舉措。 ? ? ? 會(huì)議中,總經(jīng)理劉智良就關(guān)鍵績(jī)效完成情況、重點(diǎn)專項(xiàng)工作完成情況、工作差距及改進(jìn)措施、四季度工作部署這四個(gè)方向進(jìn)行總結(jié)。總經(jīng)理劉智良在講話中充分肯定三季度工作成績(jī)的同時(shí),并就如何做好下一步工作,努力完成年度目標(biāo)任務(wù),針對(duì)各部門實(shí)際情況做了具體安排。 ? ? ? 在會(huì)議的最后,董事長(zhǎng)方振輝發(fā)表重要講話,董事長(zhǎng)指出,當(dāng)前經(jīng)營(yíng)中的問(wèn)題主要出現(xiàn)在隱形成本方面,各單位、各部門在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中要高度關(guān)注,不能忽視,各級(jí)管理干部要提升解決問(wèn)題的能力,在高效溝通、靠譜工作、復(fù)盤總結(jié)和閉環(huán)管理等方面努力作為,杜絕“躺平”和“內(nèi)卷”。 ? ? ? 2023年是“石墨谷產(chǎn)業(yè)集團(tuán)”戰(zhàn)略規(guī)劃實(shí)施的第三年,因此,四季度工作質(zhì)量好與壞,對(duì)我們實(shí)現(xiàn)總體戰(zhàn)略目標(biāo)起到重要影響,目前我們已經(jīng)進(jìn)入四季度運(yùn)行工作,四季度工作是一季管兩年的重要結(jié)點(diǎn)。 ? ? ? 總結(jié)三季度工作仍然確定為“穩(wěn)中有危,穩(wěn)中有為,穩(wěn)中有憂,穩(wěn)中有利”;今年公司總體工作方針是繼續(xù)貫徹執(zhí)行公司制定的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo),即:“一個(gè)核心,四平臺(tái),一年一小步,三年一大步,五年上平臺(tái)(確保50億,力爭(zhēng)100億),以產(chǎn)業(yè)促平臺(tái),以平臺(tái)促合作,以合作促發(fā)展”。要用“對(duì)內(nèi)激活,對(duì)外搞活”的工作理念,以“守正、務(wù)正、行正、實(shí)干、認(rèn)干、真干”工作精神,引投資、落項(xiàng)目、謀發(fā)展。 ? ? ? 公司的發(fā)展靠的是全體員工齊心協(xié)力,靠的是堅(jiān)定信心,靠的是腳踏實(shí)地,靠的是同心同德,靠的是管理者的長(zhǎng)期主義,只要我們誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)和戰(zhàn)略把控,始終保持戰(zhàn)略定力,打好機(jī)遇牌,打好優(yōu)勢(shì)牌,打好創(chuàng)新牌,打好機(jī)制牌,打好組合拳,石墨谷集團(tuán)未來(lái)的戰(zhàn)略目標(biāo)一定會(huì)實(shí)現(xiàn)!
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