曲面石墨烯首批量产下线 “新材料之王”期待新破局

□ 张莉婧

近日，北京市房山区的一个石墨烯生产车间内，伴随着四个透明罐体高速运转，北京旭华时代科技有限公司（以下简称“旭华科技”）曲面石墨烯首批量产下线，随即运往2000多公里外的深圳某电池制造厂。旭华科技董事长崔旭表示，曲面石墨烯首批量产，标志着石墨烯有望实现大规模、低成本、量产产业化，为石墨烯给人们生活生产方式带来巨大改变进行有益探索。

近年来，石墨烯产业方兴未艾，应用广泛。在新能源领域，人们将石墨烯用作锂离子电池的导电添加剂，使电池充电速度更快，电容量也有效提升；将石墨烯添加进防腐涂料中，节省防腐涂料中较贵的锌含量，并提升防腐性能。

尽管人们对石墨烯作为“新材料之王”寄予厚望，但石墨烯在制备方面存在巨大挑战。有业界人士认为，受成本、环保等方面限制，现在人们能在市场上买到的石墨烯，很可能都只是石墨。

规模化制备高质量、低成本、环保型的碳素晶体材料是所有应用的基础，发展低成本可控的制备方式是当下最急需解决的问题。研究发现，曲面石墨烯是碳元素的一种热力学不稳定，但动力学较稳定的亚稳定物质。当石墨烯片层产生一定的弯曲结构时，处于平衡状态的碳原子具有一定的应力能并处于较高能量状态。

“要使石墨变成弯曲结构，形成不同碳同素异体，必须从外部施加更高能量，使之在受激状态下形成能量更高的单分散碳原子或碳原子簇。”崔旭表示，旭华科技创新研制出的曲面石墨烯，实现了这些可控式激态能量的供给，经过特殊加工方法可以选择性地制备出不同曲面石墨烯结构体，且无毒无味、规模化、低成本，呈黑色胶体状、液体或粉体。

当下，石墨烯已成为新材料抢滩之地。作为科技应用和产业化的前沿阵地，深圳市出台《深圳市十大重大科技产业专项实施方案》，对石墨烯进行重点布局。2021年10月，国家石墨烯材料产业计量测试中心落户北京和深圳，进一步发挥计量对石墨烯材料产业高质量发展的引领、支撑和保障作用，助力打造具有国际竞争力的石墨烯材料产业体系。