投资25亿!山西大同石墨烯+新材料储能产业园项目正式开工
5月24日,坐落于氢都大同新能源产业城的石墨烯+新材料储能产业园正式开工。这是大同市争当能源革命“尖兵”的又一重大举措,将为新能源产业发展注入新动力,加快创新驱动、加速转型升级,实现经济高质量发展。
中国·大同石墨烯+新材料储能产业园项目,由大同墨西科技有限责任公司牵头组织,首批入园企业共同筹资建设,项目投资25亿元,园区占地430亩,建筑面积14万平方米。以国内首家独创干式物理催化法石墨烯粉体生产项目为基础,将进一步围绕5G移动通信设备电源、柔性显示设备、可穿戴理疗产品、高端防腐涂料等石墨烯下游产品的研究、开发、应用,打造石墨烯闭环产业链,构建石墨烯产业集群,创建技术领先型园区。项目建成后,预计年可实现产值100亿元、利税15亿元,解决5000余人就业问题,为大同市经济转型发展实现“含金量、含新量、含绿量”的全面提升作出贡献。
在当日召开的座谈会上,与会专家、企业家与大同市政府分别围绕技术、人才、项目、资金等关键元素,探讨新能源产业做大做强做优的路径,以大力推进政产学研对接合作为切入点,对大同发展新能源新材料产业提出建设性意见。专家们希望寻求更多的合作机会,尽快启动政、产、学、研、用、资协同发展的运行模式,带动更多项目在大同落地,共同打造新能源产业新高地,让大同成为中国石墨烯产业的一张名片。
石墨烯是已知强度最高的材料之一,同时还具有很好的韧性,且可以弯曲,石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa,固有的拉伸强度为130GPa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度,平均模量可大0.25TPa。由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔,因而石墨纸显得很脆,然而,经氧化得到功能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。
电子效应
石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/(V·s),这一数值超过了硅材料的10倍,是目前已知载流子迁移率最高的物质锑化铟(InSb)的两倍以上。在某些特定条件下如低温下,石墨烯的载流子迁移率甚至可高达250000cm2/(V·s)。与很多材料不一样,石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小,50~500K之间的任何温度下,单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm2/(V·s)左右。
另外,石墨烯中电子载体和空穴载流子的半整数量子霍尔效应可以通过电场作用改变化学势而被观察到,而科学家在室温条件下就观察到了石墨烯的这种量子霍尔效应。 [8] 石墨烯中的载流子遵循一种特殊的量子隧道效应,在碰到杂质时不会产生背散射,这是石墨烯局域超强导电性以及很高的载流子迁移率的原因。石墨烯中的电子和光子均没有静止质量,他们的速度是和动能没有关系的常数。
石墨烯是一种零距离半导体,因为它的传导和价带在狄拉克点相遇。在狄拉克点的六个位置动量空间的边缘布里渊区分为两组等效的三份。相比之下,传统半导体的主要点通常为Γ,动量为零。
新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板,可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本,这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外,石墨烯超级电池的成功研发,也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题,极大加速了新能源电池产业的发展。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。