中国石墨烯单晶制备获突破 生产速度提高150倍(附股)

　　10月17日从科技部获悉，石墨烯作为一种典型的量子材料，成为凝聚态物理领域的一个非常重要的研究方向，受到国内外工业领域的高度重视。欧盟启动了石墨烯旗舰研究计划，美国、日本、韩国也都加大了石墨烯应用基础研究领域的投入力度。石墨烯作为添加物在新能源、新材料等方面得以应用，但是在光电器件等应用方面进展不大，主要技术瓶颈是现有的大单晶石墨烯生长的方法生长速率低于0.4 μm/s，生长出一片晶元级的样品需要数天时间，难以获得大尺寸的石墨烯单晶。近期，俞大鹏院士带领的 “纳米结构与低维物理”研究团队在大单晶石墨烯的生长方面取得新的重要进展，利用CVD方法在1000 oC左右热解甲烷气体，把多晶铜衬底上石墨烯单晶的生长速度提高了150倍，达到60 μm/s。

　　这项重大突破的核心是把多晶铜片放置于氧化物衬底上(两者之间的间隙15 μm)，氧化物衬底为铜片表面提供连续的活性氧，显著降低了甲烷分解的势垒(从1.57eV降低到0.62eV)，能够高效催化铜表面上的反应，提高石墨烯的生长速度。利用这种技术，能够使其在5秒钟内生长出300 μm的石墨烯大单晶畴。该研究结果对于可控、高速生长出更大尺寸的石墨烯单晶提供了必要的科学依据，为突破大尺寸单晶生产技术提供了重要的科学依据，具有重大的科学意义和技术价值。

　　此项研究成果于2016年8月8日在Nature Nanotechnology上发表。该研究得到了科技部和自然科学基金委的持续资助；该项研究工作也得到了北京“量子物质科学协同创新中心”(2011)、介观物理国家重点实验室、北京大学电子显微镜实验室等单位的大力支持。

　　相关概念股可关注：

　　华丽家族：重庆墨希科技有限公司为其孙公司。2015年9月份，重庆墨希科技与华森心公司签订《石墨烯商务安全手机采购协议》。

　　东旭光电：推出了世界首款石墨烯基锂离子电池产品——“烯王”，这也是东旭光电推出的第一个直接面向消费者的石墨烯产品；2016年7月1日，投资5亿建设石墨烯基锂电池项目；牵手交大成立石墨烯技术研发中心；并与美国凯途能源等多家公司签订合作协议，共同致力于石墨烯在动力电池、动力锂电池、小型动力电池、锂电池正极材料等领域的应用发展和市场推广，推进高科技成果的转化

　　宝泰隆：2015年7月份，公司与清华大学核能与新能源技术研究院在石墨烯复合磷酸铁锂，石墨烯复合硫正极，石墨烯复合磷负极等新型电极材料，新型石墨烯复合导电剂，石墨烯集流体改性，氧化石墨烯电解质等新体系电池的应用基础研究。

　　中国宝安：子公司贝特瑞公司在原有石墨技术的基础上，开始了石墨烯的研发和产业化攻关，获得了多项石墨烯制备专利。

　　欣旺达：与南开大学签署了《技术开发合作合同》，双方就“石墨烯等新型电化学储能器件材料及其关键技术”项目事宜进行全方位合作。协议内容包括双方共建“石墨烯新能源材料联合研发中心”等。