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石墨烯:走不出实验室因为有六大难言之隐

钜大LARGE  |  点击量:229次  |  2023年03月20日  

石墨烯目前最靠谱的似乎是在新型的电池中,更确切的说实在新型超级电容器中的应用研究。但是,似乎人们或有意或无意的都回避了一个问题,石墨烯的批量制造问题。


这个与纳米材料的状况很接近。石墨烯的很多特别性能都是建立在其单层结构上。但是批量获得一个原子厚度的石墨单层在未来的几年我看不到希望。


最终很可能走向这样的结果:像当年的纳米材料相同,我们对石墨烯的制造会渐渐沦为比较薄的石墨片状结构,至于到底是单层还是几十层或者更多,天了解!(纳米材料的批量制造技术就是如此,我们很快就将纳米材料的制造技术降低到如何将尺寸做到100纳米下,至于纳米材料最基本的要求,即对其微观结构的排列,谁去管他!)不得不承认,我们在对新兴技术的庸俗化方面的本事的确不小。


国内的对新技术的理解和开发,速度惊人。但是有时候一些问题不由得让人担心。


江苏已经出现了一大批用石墨烯为名头的公司。我都不了解在石墨烯的批量制造还没有影子的情况下,他们拿什么去销售。但是,人家就是有本事每年将石墨烯销售了几千万甚至更多。据说重要用于LED的散热。用脚趾头也能想得到,他们的所谓的石墨烯其实就是石墨(这个东西本来即使片状结构,本来就可以导热和导电)。无非是利用一个噱头新增销售,获得国家经费支持。


这种做法对石墨烯的未来开发到底是好是坏,目前不得而知。好处是,公司用这种方法是石墨烯在市场推广方面先混一个脸熟,真的技术突破了,大家只会惊喜大大的。也就是赚足了吆喝,造足了声势,降低了未来的市场接受难度。坏处就是怕一群搅浑了一池春水,坏了名声。以后即使真的有了好的石墨烯技术,在资本市场和产品市场也没那么吸引眼球了。那样的话,对那些辛辛苦苦从事石墨烯的开发的机构来说,绝对是灾难。


批量制造单层石墨烯从09年开始就不是什么难题


就是在铜箔基底上化学气相沉积。现在国内卖化学气相沉积做单层石墨烯的炉子的厂商都一堆了。而且买石墨烯做下游正经的应用肯定要做拉曼光谱表征,这是最基本的质量控制,没有人如你所说的这么傻。拉曼光谱很容易分辨石墨烯是单层还是多层,而且拉曼光谱仪早就被国内厂商给白菜化了


怎么能用过时的错误的信息来误导不了解内情的读者


批量制造单层石墨烯至今仍是难题


虽然CVD以及各种变种CVD在单层石墨烯制备方面已经取得了长足的进步,最近已经可以制造厘米级的单层石墨烯单晶。但是从工业制造或者商品化制造的角度来说,批量制造石墨烯仍然存在巨大的困难。


困难1:


高品质单层石墨烯的制备规模,受限于CVD设备的腔体尺寸。现有CVD方法还不能实现单层石墨烯的持续制备。虽然日本人展示过所谓的长达100米的石墨烯,但是材料表面破洞很多,完全不堪使用。CVD石墨烯的持续制备技术以及产品良率问题,目前都还没有解决好。


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