高质量石墨烯薄膜制备

成果简介：

l 必要性及需求分析

 为引导石墨烯产业创新发展，助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代，国家发改委、工信部、科技部等三部门印发《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》。意见提出，到2018年，石墨烯材料制备、应用开发、终端应用等关键环节良性互动的产业体系基本建立，产品标准和技术规范基本完善，开发出百余项实用技术和样品，推动一批产业示范项目，实现石墨烯材料稳定生产，在部分工业产品和民生消费品上的产业化应用。到2020年，形成完善的石墨烯产业体系，实现石墨烯材料标准化、系列化和低成本化，建立若干具有石墨烯特色的创新平台，掌握一批核心应用技术，在多领域实现应用。意见强调，突破石墨烯材料制备共性关键技术。围绕石墨烯材料批量制备以及基于石墨烯的各类功能材料制备关键技术，引导骨干企业携手有关高校、科研院所，协同开发材料制备技术，促进关键工艺及核心装备同步发展，提升产业化水平，实现对石墨烯层数、尺寸以及表面官能团等关键参数的有效控制，提高石墨烯材料制备的工艺稳定性、性能一致性、产品合格率，有效降低成本。

 目前困扰石墨烯产业发展的瓶颈，一是高质量石墨烯的制备，二是石墨烯下游产业对石墨烯需求产业链的打开。当下游应用铺开之后，如果没有高质量石墨烯原料的供给，则一切产品都将成为空中楼阁。

 而目前市场上的石墨烯粉体，大多都不能是真正意义的石墨烯，质量参差不齐，有的石墨烯产品层数多达上百层，不能表现出石墨烯优异的性能，甚至已经不能称为石墨烯。这与目前石墨烯制备技术尚未真正突破的现状有关，目前为止，尚无稳定的技术路径能够完全解决高质量石墨烯的制备和大规模应用。因此，本项目的设立着眼于尝试解决这一战略性难题。我们通过各种制备技术尤其是等离子体技术的探索、组合、改进和创新，从而获得高质量石墨烯制备技术。我们的产品包括高质量单层石墨烯薄膜，少层石墨烯薄膜，高质量少层石墨烯粉体、石墨烯基金属复合物以及各种面向特定应用的功能化石墨烯材料。这些产品的应用服务领域横跨新能源、航天军工、生物医疗、环境监测与治理、精密制造、智能装备等，目的是为满足未来十年战略新兴产业发展，以及为制造业全面迈进中高端进行材料和技术准备，并形成潜在市场规模在百亿级别的细分材料产业。

目标及主要任务

制备高质量石墨烯薄膜

l 现有工作基础

 项目负责人：王奇，博士，副研究员，中国科学院合肥物质科学院等离子体物理研究所工作。合肥物质科学研究院石墨烯前沿技术实验室负责人。2014年毕业于中科院等离子体所，获博士学位。2015年任副研究员。曾获得2014 年中国科学院“院长特别奖”，2015 年中国科学院“优秀博士学位论文”，2016年安徽省“杰出青年”科学基金。2014年任中科院重点实验室学术带头人，主持中科院新型薄膜太阳电池院重点实验室“新型电极材料的制备与研究”方向的工作。2015年任美国物理学会会员，2016年受邀担任国际SCI期刊《RSC Advances》编委。此外，担任(Energy & Environmental Science，Green chemistry, Small, Physical Chemistry Chemical Physics, Industrial & Engineering Chemistry Research, Journal of Hazardous Materials，RSC Advances)等多个SCI期刊审稿人。近年来，对等离子体技术制备石墨烯及其纳米复合物进行了系列研究，申请和获得了3项国家发明专利，在Chemical Society Reviews, Applied Physics Letters, Environmental Science & Technology, Chemical Engineering Journal, Dalton Transactions, Chemistry-An Asian J, Physical Chemistry Chemical Physics, ChemPlusChem等SCI期刊上发表多篇论文。主持国家自然科学基金面上项目、青年科学基金、安徽省杰出青年科学基金、中科院青年创新促进会人才专项、合肥研究院院长基金特别支持项目、合肥市人民政府重大课题等多个科研项目。三年来累计指导15名博士、硕士研究生进行课题研究。项目组成员均来自中科院合肥物质科学研究院，包含中科院百人计划2人，国家基金委优青1人，省杰青1人，研究员2人，副研究员4人，硕士2名及工程技术人员若干。研发团队在材料学，化学、环境、生物学、能源、物理方面均有相应的积累，为本项目的顺利开展打下了良好的基础。

l 预期经济和社会效益

 实现高质量石墨烯的小试生产线。为石墨烯产业的发展打下关键性的基础。

l 实施方式/模式

 以技术开发合作的方式实施。

 产业领域:新材料

 所处阶段:小试

 所属研究室/实验室：中科院石墨烯前沿技术实验室

 联系人:王奇

 联系电话:15209855371

 邮  箱:none227@126.com