诺奖得主安德烈·海姆 在青畅谈石墨烯 “青岛石墨烯产业让人印象深刻”

昨日上午,2015中国国际石墨烯创新大会开幕式上,安德烈·海姆就为参会嘉宾带来了“石墨烯以及其他的二维材料”的主题演讲,介绍了其在石墨烯方面的最新研究成果。

对于所有从事石墨烯行业相关工作的人来说,2010年诺贝尔物理学奖得主之一安德烈·海姆(Andre Geim)应该是一个无需过多介绍的人,因为如果没有他和康斯坦丁·诺沃肖洛夫的研究发现,人类对于“石墨烯”这个词的认知或许还要再晚上不知多少时间。

年近60岁,安德烈·海姆看起来精神矍铄,尤其在谈到跟石墨烯相关的话题时,仍能感受到他发自内心的激情和热爱。在青岛高新区进行参观时,他饶有兴致地了解了高新区整个的发展规划;而当讲解到高新区的石墨烯产业集聚和发展情况时,他询问得更加详细,这样的表现在其来到青岛华高墨烯科技股份有限公司时更加明显。

华高成立时间不久,对于每一处生产细节、每一件产品,安德烈·海姆都进行了详细了解,并且对于目前的“石墨烯投资热”也给出了很中肯的见解。“我会像往常一样继续我的研究,认真工作,享受研究。”安德烈·海姆获得诺贝尔奖后接受采访时的这句话,或许是对他这种状态最好的描述。

昨日上午,2015中国国际石墨烯创新大会开幕式上,安德烈·海姆就为参会嘉宾带来了“石墨烯以及其他的二维材料”的主题演讲,介绍了其在石墨烯方面的最新研究成果。

性能卓越备受关注

石墨烯是目前为止发现的最薄最坚硬的材料,拥有最大的比表面积,可以被无限拉伸,并且在传导性和稳定性方面拥有非常好的性能,特别是具有非常高的热传导性和电传导性。“所以二维材料在电池、电质变色显示等方面都有广泛的应用,这也是我的团队一直在致力于研究的领域。”安德烈·海姆表示,而这种二维材料领域的发展主要是得益于2004年石墨烯的发展,“过去的五到七年,人们开始疯狂地研究石墨烯。”

目前全球的汽车制造商使用的动力电池主要都是锂电池,但是锂电池有一个非常大的障碍,就是它的功率密度是有限的。安德烈·海姆认为,当需要在短时间内释放大量能量的时候,目前的电池是无法满足这种功率的输出的,“石墨烯由于其卓越的性能,在这些领域则广受关注。”

但是,安德烈·海姆也表示,由于石墨烯片层之间具有强烈的吸引力,所以导致固态的石墨烯失去了分散石墨烯所具有的高比表面积等优越的性质。“而如果将石墨烯每一片联系在一起,形成三维蜂状的骨架结构,就可以使固态石墨烯展现出和单片石墨烯相似的优越性能。”他称,正是因为如此,人们开始广泛开展对于三维骨架领域的研究。

从二维材料到三维结构

在谈到储电性能时,安德烈·海姆举例称石墨烯泡沫和石墨烯海绵等就是比较理想的储电材料。石墨烯泡沫是在表面生产并且联结成为一个整体,集成了泡沫面同向、多孔的三维骨架结构,同样石墨烯海绵也具有多孔的结构。“它们都拥有高比表面积和低密度、高导电性等共同的特征,这几个特征也是石墨烯材料共同的特征,所以在吸附、催化、传感、能量转换与储存以及生物医药等领域都有十分优越的应用前景。”

“石墨烯基于独特的化学特性和物理特性,在这个体系当中是很好的导电材料,可以形成很好的导电网络,从而提高这种复合材料的导电性。”安德烈·海姆表示,在超级电容器储能方面,石墨烯是一种很好的理想材料,同时超级电容器作为这种新的电池储存技术,可以在微秒或者毫秒的时间内就完全释放出它的能量。

零渗透率的应用

安德烈·海姆表示自己对于石墨烯展开了多领域的研究,研究其在不同领域的优异特性。其中之一就是石墨烯是完全零渗透率的,所有的气体和液体都是无法渗透的,“作为一种单层材料,具有零渗透率的性能是非常特殊的。”

安德烈·海姆通过很多试验的实例给大家讲解了关于石墨烯零渗透率的特性,例如,在涂料方面就是一个很好的应用。石墨烯的涂层是任何材料和物体都无法穿透的,它与固体的石墨烯是差不多的,而固体石墨在所有材料当中稳定性是非常好的,即便在高温的情况下它的稳定性也是非常好的。此外还有石墨烯薄膜的试验,用它来作为一种涂料也是零渗透率,而且在化学方面的性能也非常稳定。

正是由于这种全新的二维材料石墨烯,为许多新型材料的设计和制备提供了新的原理和思路。因为石墨烯只有单层分子的厚度,是相当相当薄的,同时由于其高电容性和高导电性,在化学上也具备相当稳定的性能,所以石墨烯的使用在未来还是有很大的用途,尤其在高储能的器件当中。随着时间的推移,我们对石墨烯的认识还会逐步加深,认识到它各种优良的特性。

产业尚处于初级应用阶段

安德烈·海姆除了做大会主旨演讲之外,28日他还应邀到莱西和青岛高新区参观,对于青岛的石墨烯产业发展也表示“印象深刻”。

在高新区参观时,安德烈·海姆表示,石墨烯作为二维材料刚刚发现不久,但是未来一定会像其他三维材料那样得到广泛的应用,同时也一定会有更多的二维材料被陆续发现并投入到产业应用当中。

“目前石墨烯产业还处于初级应用阶段,人们不应该急于求成,而应该保有耐心,继续坚持,让其更好地发展,将来一定可以应用到其他高端领域,带动其他产业的发展。”

对于青岛的石墨烯产业发展情况,安德烈·海姆表示:“我去过世界上很多地方,但是看到青岛这种高度集中的石墨烯产业集聚,还是令我印象深刻,衷心祝愿青岛的石墨烯产业能够健康茁壮成长。”

本文来自青岛日报,本文观点不代表石墨烯网立场,转载请联系原作者。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。