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储能材料丨迈向石墨烯时代 石墨烯产业全面分析

北极星储能网  来源:史晨星  作者:史晨星  2018/8/28 16:41:22  我要投稿  

北极星储能网讯:前言:石墨烯具有2630m^2/g的超大比表面积,能够作为强力吸附剂与过滤材料,应用于环保、海水淡化等领域,还能充当储能材料负载。《中国制造2025》明确了石墨烯发展目标,2020年“规模制备及电化学储能、印刷电子、航空航天用轻质高强复合材料、海洋工程防腐等应用领域的技术水平达国际领先,大幅提升相关产品性能,形成百亿元产业规模,2025年突破石墨烯在电子信息领域应用的技术瓶颈,整体产业规模突破千亿。

来源:微信公众号“史晨星” 作者:史晨星

2004年,石墨烯首次发现,被称为“材料之王”,2010年获得诺贝尔物理学奖,2025年将达到千亿市场规模,我们认为:21世纪,人类将从硅时代全面迈向石墨烯时代。

一、市场广阔大有可为

1.材料之王

2004年,曼彻斯特大学的安德烈盖姆(AndreGeim)和康斯坦丁诺沃肖洛夫(KonstantinNovoselov)用微机械剥离法成功分离出稳定的单层石墨烯,颠覆了凝聚态物理学界既往的二维材料不能在有限温度下存在的观点,被授予2010年诺贝尔物理奖。

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的单层二维碳纳米材料,这种稳定二维蜂巢状晶格结构赋予了石墨烯力学、光学、电学和微观量子性质等极为优异的性能,被称为“材料之王”。

石墨烯是碳的各种形态中的基本结构,可以从石墨烯成功制备出如富勒烯、碳纳米管,弹道晶体管等其他碳素新材料,石墨烯也因此被称为“碳材料之母”。

单层石墨烯属于二维晶体,由于二维晶体具有热力学不稳定性,所以其附带褶皱(褶皱是二维石墨烯存在的必要条件)。

一般认为石墨烯是一种拓扑绝缘体,内部绝缘、表面导电,是一种不同于导体和绝缘体的新的凝聚态。

2.市场广阔

石墨烯作为基础材料,下游应用领域极为广阔,目前已知的应用领域包括半导体电子器件、能源、汽车、环保、医疗等等。

3.石墨烯时代

基于以上分析,我们认为,21世纪,人类将从硅时代全面迈向石墨烯时代。

4.产业政策

全球支持政策

中国支持政策

5.千亿市场规模

石墨烯作为工业添加剂,材料本身市场规模并不大,各机构预测到2020年石墨烯材料本身市场规模在1.5-3亿美元之间,并在2015-2020年期间保持40%以上增速。

但石墨烯作为基础材料,下游应用领域极为广阔,美国BCCResearch预测,2018年全球石墨烯整体市场规模可能高达1.95亿美元,2023年石墨烯应用规模将达到13.43亿美元,复合增长率47%。

中国制造2025

《中国制造2025》明确了石墨烯发展目标,2020年“规模制备及电化学储能、印刷电子、航空航天用轻质高强复合材料、海洋工程防腐等应用领域的技术水平达国际领先,大幅提升相关产品性能,形成百亿元产业规模,2025年突破石墨烯在电子信息领域应用的技术瓶颈,整体产业规模突破千亿。

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