实现有意义的CVD石墨烯研发

意识到这些条件,General Graphene公司将自己完全置于一条完全不同的道路上,目标是实现可扩展的工业规模CVD石墨烯生产。与在真空下运行的传统CVD石英管式炉不同,我们将CVD石墨烯生产系统设计为在大气条件下运行,从而有助于降低合成CVD石墨烯的成本和时间。

实现有意义的CVD石墨烯研发

传统的化学气相沉积(CVD)石墨烯生产 – 主要以石英管炉的形式出现 – 不足以支持有意义的CVD石墨烯研发 – 因此成为CVD石墨烯商业化进程的障碍。此类系统的局限性包括批量规模、批次间质量差异、高运营成本和大量能源需求。

前面描述的局限性是CVD石英管在很大程度上仅限于小批量足以满足要求的研究环境的主要驱动因素。然而,展望扩展潜力,CVD石英管受到需要在真空条件下运行的阻碍 – 这在其批次体积限制以及高运营和能源成本背后起着至关重要的作用。由于这些限制,CVD石墨烯生产一直难以扩大规模且成本高昂,促使几家公司将重点从开发可扩展的CVD石墨烯生产平台上转移。

意识到这些条件,General Graphene公司将自己完全置于一条完全不同的道路上,目标是实现可扩展的工业规模CVD石墨烯生产。与在真空下运行的传统CVD石英管式炉不同,我们将CVD石墨烯生产系统设计为在大气条件下运行,从而有助于降低合成CVD石墨烯的成本和时间。GG 3.0是我们专有的CVD石墨烯生产系统的第三次迭代,是一条试验生产线,允许连续卷对卷合成CVD石墨烯薄膜,这有助于进一步降低成本和整体工艺时间。此外,在稳态条件下,GG 3.0 具有高能效,主要要求是少量的水、电和气态前体。

传统CVD石墨烯转移

CVD石墨烯转移是用于生产单层或多层石墨烯的任何CVD方法中的关键步骤。在生长催化剂基底上合成石墨烯后,必须将这些薄石墨烯片从基底上去除并应用于其他一些兼容材料。CVD石墨烯的典型转移方法包括湿转印和干转印。然而,与传统的CVD工艺一样,CVD石墨烯转移方法在很大程度上受到同样的限制,并且也可能是化学密集型的。CVD石墨烯转移还可以在石墨烯表面产生诱导撕裂,这直接影响CVD石墨烯的质量及其在应用中的可用性。已经有几次尝试开发大面积卷对卷转移系统,但这些仅限于平方厘米量的CVD石墨烯,并且既是劳动密集型的,也是化学密集型的。

自动CVD石墨烯转移一直是通用石墨烯关注的关键部分。今年早些时候,我们委托了一个卷对卷转移系统,该系统能够将石墨烯薄膜从铜箔(生长催化剂基板)无缝转移到各种聚合物基板。与传统的CVD石墨烯转移技术不同,我们专有的卷对卷转移系统允许在平方米内进行大面积石墨烯转移,具有最小的诱导缺陷和低化学足迹。

扩大CVD石墨烯研发规模

Scaling CVD graphene R&D

Graphene is dead; long live graphene”——是一种在整个科学界广泛呼应的情绪。

自2004年石墨烯被发现以来,超过200万篇研究论文涵盖了石墨烯的广泛应用,其中近五十万篇仅关注CVD石墨烯。CVD石墨烯的研究已经广泛应用于多个应用领域——传感器、清洁能源、先进的细胞疗法和可穿戴的柔性电子产品,仅举几例。正如我们之前所说,新技术在概念化和推向市场时总是会经历一个发展阶段。缺乏可扩展且具有成本效益的CVD石墨烯生产来源意味着CVD石墨烯的市场采用受到限制,CVD石墨烯研发没有以曾经预期的速度推进。

自发现以来,石墨烯一直具有重要的前景,但不幸的是,围绕它的承诺和炒作意味着市场采取了“advertise first, make later”的方法。由于以价格、数量和质量制造CVD石墨烯相关的挑战,提出了宏伟的主张,但没有实现,而CVD石墨烯的影响可以在现实世界中实现。

有意义的研发是任何新技术成功的先决条件,对于帮助提高整体理解、优化产品质量、评估使用可行性和建立长期信誉是必要的。如果执行得当,研发可以发现技术的新机会或用途,这有助于加速市场采用。

General Graphene 致力于使 CVD 石墨烯研发变得有意义并加速其工业应用。我们的工业规模 CVD 石墨烯制造能力使我们能够为全球研究人员和公司提供利用 CVD 石墨烯材料独特的纳米级特性并大规模经济地开发新型石墨烯产品的途径。

本文来自General Graphene,本文观点不代表石墨烯网立场,转载请联系原作者。

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