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手机充电几秒钟就满格

解密“新材料之王”石墨烯
广州日报讯 （记者罗桦琳 通讯员吴晶平、刘时良）手机充电只需要几秒钟，电池就能满格；电脑屏幕可以随手一卷，塞进口袋里。这些让人叹为观止的新应用，都与石墨烯这种新材料有关。由广州市科创委、广东科学中心主办的珠江大讲堂——“‘石墨烯’是什么鬼”昨日在广州科创咖啡开讲。

本次讲堂请来国际石墨烯领域知名专家萧小月揭秘石墨烯。
石墨烯是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。形象一点理解，铅笔是石墨，铅笔痕中就有数十甚至上百层的石墨烯。
萧小月解释，石墨烯是世界上最薄最柔最轻的材料，但同时也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。
同时，因为具备了超强的导电、导热性能，石墨烯这种新型纳米材料，被称为“新材料之王”。
这样一种超强材料，应用领域覆盖多个方面。据了解，石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。
石墨烯做成电池前景同样可观。不管是大型工程还是手机、笔记本电脑，充电时会发热特别烫，这个问题不解决的话会潜在的危险和安全问题，而且会降低电池的使用寿命。“如果在锂电池中加入石墨烯，可以大幅度提高导电特性，同时降低内阻，产生热量的机制就会降低，安全性会提高，同时充放电的速度也会快很多。”
石墨烯还可以净化水吸附重金属污染，去除甲醛等。“石墨烯在净化水中的重金属方面也能起到很好的作用，石墨烯对有机分子有超强的吸附性，它的作用跟一般活性炭的作用不一样，它包含了化学、物理等方面，是综合性的。”
萧小月介绍，以上特性使得石墨烯成为全球国家的研发重点和朝阳产业。

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发布时间：2016-06-09 09:22:21 | 来源：广州日报 | 中国网-传媒经济 手机充电几秒钟就满格
http://media.china.com.cn/cmcy/2016-06-09/755724.html

讲堂安排：
讲座时间：6月8日(星期三)下午15:00-17:00
讲座主题：石墨烯国际国内研发应用情况
主讲嘉宾：萧小月（国际石墨烯领域知名专家）
主办单位：广州市科技创新委员会、广东科学中心、羊城晚报社
承办单位：广州科普联盟、中国工程院院士广州咨询活动中心、科创咖啡
举办地点：科创咖啡（越秀区太和岗路10-16号2号楼）
参与办法：讲座免费听讲，报名电话：39348046、39348141
优惠信息：凭珠江科学大讲堂入场券可优惠价换购广东科学中心主场馆门票和科技影院门票。
主讲专家介绍：
萧小月博士，国际石墨烯领域的知名专家。现任南京科孚纳米技术有限公司总经理，中国石墨烯产业技术创新战略联盟常务理事、国际合作部主任，国际石墨烯联盟执行委员会主席，欧洲石墨烯大会国际科学委员会委员。
萧博士于1982年于南京大学获学士学位，1984年于中国科学院获硕士学位，1992年于美国普度大学化学系获博士学位。1992年回国，任教于清华大学材料科学与工程系，1993年晋升为副教授，1995年被任命为清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室副主任，1996年被国家教委评选为“跨世纪优秀青年科学家”，同年被任命为清华大学科学与工程系副主任。1998年加入美国Biotech Atlantic公司，担任研发部门主管；2000年加入美国SACHEM 公司，担任实验室经理、高级专家；2013年创建南京科孚纳米技术有限公司。在国际国内学术刊物发表论文30余篇，已申请石墨烯功能材料等领域相关专利11项。

据了解，石墨烯这个概念早在70多年前就已经有了，而真正将石墨烯从实验室分离出来，是在2004年，这得归功于英国曼彻斯特大学的两位物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。后来，这两位科学家也因石墨烯的贡献于2010年共同获得诺贝尔物理学奖。

        目前，在国内外，关于石墨烯研究应用处于一个热度中。据统计，我国目前至少有一百多家专业从事石墨烯的厂家和公司，一些大的公司，如华为、中航、中船也在加强力度参与石墨烯的研发和产业化。“我国在石墨烯研究领域跟国际相比，基本上处于同一起跑线，但是，同时也存在一些问题，主要表现在研发以及工业转化机制相对比较薄弱”，萧小月认为。

        2015年被认为是中国石墨烯产业化发展元年，关于石墨烯的销售及应用，从一个比较低迷的状态开始往上走，主要在复合材料、动力电池、涂料、柔性触摸屏等领域；预测到“十三五”以后，整个产业链的发展就会达到千亿以上的产值。当然，“但是切忌过火，一旦过火就会产生很多泡沫”，萧小月认为。

        在国外，日本、韩国，特别是韩国在石墨烯的研究应用做得非常出色，坚持以公司为主体、学校作为支撑，建立了良好的科技成果转化机制，因而，直接吸引很多大公司参与进来。“而且这些大公司的研发投入相对来说比我们一般的公司要大得多。特别是在手机柔性触摸屏领域，韩国做得相当好。”萧小月介绍。同时，“我国关于石墨烯的研究论文和专利不少，而相较于欧美专注开发下游应用产品，我国仍有许多待努力的地方。”萧小月称。

        而据了解，实际上，我国石墨烯下游产业链尚未充分形成，关于石墨烯的行业技术标准亟待建设。萧小月表示，行业标准制定应包括学术性的标准制定以及工业性的标准制订。工业性的标准一定要跟工业性的应用结合起来。

南方网： 由广州市科技创新委员会、广东科学中心、羊城晚报社主办，广州科普联盟、中国工程院院士广州咨询活动中心、科创咖啡承办的第29期珠江科学大讲堂将于6月8日（星期三）在科创咖啡（越秀区太和岗路10-16号2号楼）举行。本期将邀请国际石墨烯领域知名专家萧小月为我们介绍石墨烯国际国内的研发应用情况。 2016-06-08 11:02:22
主持人：各位来宾、朋友们，大家下午好！珠江科技大讲堂第二十九期专题讲座今天在科创咖啡举行，在此我谨代表广州市科技创新委员会、广州科普联盟欢迎各位领导和嘉宾的到来，对各位领导、专家、科普联盟各成员单位对讲堂的大力支持表示衷心感谢。2016-06-08 15:13:56
主持人：自从石墨烯被发现以来，它的应用与发展前景一直被人们所关注，为使公众能更好的认识和了解石墨烯的用途，我们荣幸地邀请到萧小月博士作为我们今天讲堂第二十九期的主讲嘉宾，向大家讲解石墨烯国际国内研发应用情况。萧小月博士是国际石墨烯领域的知名专家，下面让我们以热烈掌声有请萧小月博士给我们带来精彩的演讲。 2016-06-08 15:16:21
萧小月：尊敬的各位领导、各位来宾，大家下午好！我今天非常高兴有这个机会来给大家做一个关于石墨烯领域研究和产业化的汇报，主要是介绍一下关于石墨烯为什么会在这个世纪这么热，为什么会成为二十一世纪的核心材料，它有什么样的物理特点、有什么样的应用前景。2016-06-08 15:24:43
萧小月：有心人士可能已经关注到，现在在国际上也好，在国内也好，石墨烯的热度是持续不断的升温，包括从国家领导人，到最基层的县市乡镇的领导，以及一般的老百姓，都已经听说过石墨烯这个词了。石墨烯到底是一个什么样的东西，它是什么样的材料，为什么会吸引大家的注意，今天借这个机会向大家做一个简单的介绍。2016-06-08 15:28:01
萧小月：主要是从几个方面来讲。首先就是石墨烯是什么，第二是介绍一下石墨烯的应用市场，第三介绍一下石墨烯的产业发展现状，第四是介绍为什么石墨烯现在在国际上有那么多的互动，最后介绍一下我们公司目前所处的位置以及所做的开发情况，让大家对这个领域有所了解。2016-06-08 15:28:04
萧小月：首先石墨烯是什么。石墨烯这个概念在70多年前就已经有了，真正将石墨烯从实验室分离出来，那是在2004年的事情，由两位俄裔英国科学家完成，他们两位是师徒，安德列是老师，目前在英国曼彻斯特大学任教。安德列教授非常有意思，他做研究充满了奇妙的思维，包括让青蛙在磁场里悬浮。04年左右他还得过一个搞笑诺贝尔奖，是一个非常有意思的人。他们两个人在04年做了一个实验，想看看最薄一层的石墨是怎样的情况。安排学生去做了，其中有两个留学生，拿石墨磨来磨去磨不来什么名堂，因为要磨到非常薄很难。安德列就有了一个想法，让他们用胶带去沾，胶带贴上去之后就有一层石墨在上面，再用新的胶带去贴那个胶带上的石墨，这样反反复复，最后到显微镜下就看到它是单层的石墨，所以石墨烯是用最原始的方法发现了获得诺贝尔奖的成就。2016-06-08 15:28:06
萧小月：可能大家对石墨的印象比较深，包括我们使用的铅笔都是石墨，石墨就像是一本书，一层一层的石墨烯叠在一起就是石墨。石墨烯是六连环的结构，这是一个稳定的石墨烯结构（见图）。2016-06-08 15:28:08
萧小月：从科学的定义来说，单层我们叫做石墨烯，当时安德列发现时，将石墨烯分离出来实际上指的就是单层的石墨烯。但是事实上，从两层到十层算不算石墨烯呢？怎么定义它？实际上就是看它的物理属性。在两层到十层时，少层的石墨是不是石墨烯？测试它的性能，从导电导热性能来说显然比单层差一些，但是它的机械性能、机械强度实际上比单层要强，所以两到十层实际上也是石墨烯的一个类型。在科学技术上，或者说教科书上，我们一般定义两到十层是少层石墨烯。十层以上，到一百层的是不是石墨烯？这个时候石墨烯的性能主要是指它的导电导热，相对来说可能就要弱化下去，但是比一般我们所讲的石墨显然性能还是要更好。因此它的性能并不是突然的，而是过渡性的变化。单层、少层，还是多层，这是我们要界定好的。2016-06-08 15:43:05
萧小月：如果去淘宝网上买它可能就是这样一堆的粉体（见图），水的比重是1，而它的比重是0.001，它已经到了少层或者是单层的状态，因为它的密度太低了。透镜来看是这样的（见图）。石墨烯实际上是一个碳层，我们说材料可以说石器时代、青铜时代等等，但是在讲碳材料时，比较早的研究是在80年代。英国一位科学家科瑞特跑到美国的瑞斯大学，跟瑞斯大学化学系的一位教授合作，他们当时要去发现空间里的有机分子结构，所以在实验室里做模拟。但是模拟的结果，做出一个非常奇怪的东西，它是圆形点结构的分子，这就是当时发现的（见图），也叫富勒球。做了很多的测试，最后将结构做出来，发现它就像是一个足球一样。结果出来之后科学界一片哗然，认为这是不可能的事，科瑞特教授回来写回忆录，说很多次都想跳楼自杀，好像做的东西是欺骗了大众。但是过了几年，别的实验室重复做出了这样的结果，到96年时这三位教授就做了诺贝尔科学奖。其中两位教授已经去世了，还有这位教授，今年已经八十多岁还在校园里做研究。2016-06-08 15:43:07
萧小月：碳60出来之后，就有很多科学家继续探索，接着发现了碳纳米管。事实上它就是一个六边形的碳分子结构卷曲起来连成管状，物理特性是一维的。碳纳米管的发现并没有获得诺贝尔奖，到04年安德列教授师徒发生了二维材料，从零维到一维、到二维材料，那么有没有三维呢，有，这就是金刚石。2016-06-08 15:43:11
萧小月：石墨烯到底为什么这么神奇呢？确实有它值得骄傲的地方。目前在我们地球上能发现的材料，不管是天然的还是人工合成的，它所体现的物理性能，其中包括机械性能，以及它的电学和导电性能都是最优的。我们说它是最薄最柔最轻最强的材料，薄到单原子层。它的电流密度耐性最大，电阻率比银还要低，这就是它的导电特性所带来显著特性。导热率也是最高的，作为导热材料的主要也是包括银、铜等，金刚石也是良导体，导热系数可以达到3000，银和铜一般是在400左右。石墨烯可以达到5000以上，也就是说它的导热系数是最高的，这也是为什么对它这么跟兴趣。2016-06-08 15:48:12
萧小月：正是因为它具备了优异的物理特性，所以在很多领域的应用凸现出来。大家每天都要使用的电脑，可能年纪大的同志知道，我们一开始使用的是286、386、486、奔腾，到现在再往上硅材料已经很难承受。现在就需要新的材料，只有石墨烯这个碳材料能够承受现在这种速度的运行。可穿戴技术、传感器、触摸屏，比如现在我们讲的射频识别系统，在停车场石墨烯很远就可以感受到你的车牌，灵感度高很多，从另外一个角度来说如果超市某一天你买东西，买了十几二十上百商品，推着车子，不需要收银台一个一个给你照，而是一次性就可以付款走人。新能源方面，比如说吸波材料，在军工上使用非常多，但是其他的材料是有选择性的吸波，而石墨烯是全波段的吸波。包括海洋工程上使用的重防腐。2016-06-08 15:48:14
萧小月：我有一个很好的朋友，现在在美国卫生部五大工程中心担任主任，有一次打电话问我做什么，我说我在做石墨烯，他说他也在做石墨烯，我就觉得奇怪啊，因为石墨烯是无机材料，他是做生物工程的。他告诉我，现在他在用石墨烯做DNA的排序。2016-06-08 15:48:17
萧小月：石墨烯可以从甲烷、苯环分子合成，基底生长为石墨烯，这是一个技术路线。另外就是从石墨矿做到石墨，刚才说了石墨烯是一层一层叠加到一起，现在我们一层一层剥开。它还可以分为化学工艺和物理工艺，化学工艺要进行氧化还原，会造成比较大的环境污染，而物理工艺相对来说污染就比较小了。2016-06-08 15:48:19

萧小月：石墨烯的应用市场非常多非常广泛，总体来说我们可以这样定义。石墨烯的发展实际上是有阶段性的，会分为近期、中期、长期的过程。近期主要包括是已经有的这些工业或者商业产品的升级，包括了刚才提到过的，像是高导热导电的复合工程塑料、工程橡胶，特殊的功能涂料，这就包括电磁屏蔽、重防腐等。还有电池，怎样将电池的能量密度和功率密度做更大的改进和提高。刚才我也听说广汽在做石墨烯锂电池的改进，据说可以提高3-4倍，一会儿我也会介绍一些数据。还有就是环境净化，每个人家里直接关心的，新买的房子可能里面有甲醛等对人体有影响的气体，现在主要是使用活性炭进行清理，石墨烯相比活性炭可以提高10-300的效率，这就是它的特点。2016-06-08 15:48:21
萧小月：热工程管理方面，实际上是整个商业产品里到处都要使用到的，不管是大型工程还是我们使用到的手机、笔记本电脑，充电时可能会发热特别烫，这个问题不解决的话会存在潜在的危险和安全问题，而且会降低电池的使用寿命，所以热工程管理是很重要的问题。这里就牵涉轻型化、微型化、多功能，这些都是石墨烯材料可以完成的。不管是手机也好，还是LED灯也好，LED是比较普及的功能灯，但是有一个很大的问题是光衰，如果温度超过56度，根据不同的功率，光衰就会造成急剧的变化，会导致LED灯迅速的衰减死亡，所以解决导热是一个非常重要的问题。2016-06-08 15:48:23
萧小月：石墨烯在电子屏蔽、吸波、海洋重防腐等方面的应用，我国在从海洋大国往海洋强国进行战略规划的转换，其中牵涉到很多海洋工程方面的问题，青岛有很多的海军基地，包括南海现在也显得更加重要了，要解决很多海洋工程、岛礁的防腐、抗电磁屏蔽，其中特别重要要强调的是薄、轻、宽、强的性能怎么实现。刚才我介绍了石墨烯的特点，大家很容易就可以联想到，这是很好的应用方向。2016-06-08 15:48:25
萧小月：现在3D打印也使很火的方向，现在在美国有科学家通过3D打印来做神经元，当然还可以做其他的生物传感、生物监测等，其中就牵涉到锂电超级电容等方面的使用，这些都可以通过3D打印来完成。2016-06-08 15:49:58
萧小月：石墨烯新能源领域的应用。国家工信部、发改委今年确定重点要建设石墨烯示范应用生产线的方向，这就是石墨烯在新能源领域的应用。不管是国内还是国外都有在做相关的研究，锂电现在平均的能量密度是每公斤160瓦时，但是现在有人可以做到500瓦时每公斤，高了差不多3倍。最重要的一点，它的充放电时间短，因为石墨烯的导电性能非常好，因为电池的正极材料导电性能是不好的，不知道今天有没有能源所的同志在，他们就会很清楚，一般会在正极材料里加碳黑等进去提高导电特性，但是石墨烯加入之后可以大幅度提高导电特性，同时降低内阻，这些都是国家在863项目里规定的硬性指标。加入石墨烯之后，相比其他的材料，正极导电率会提高6倍以上。什么意思呢？它的内阻会大幅度下降，产生热量的机制就会降低，安全性会提高，同时充放电的速度也会快很多。理论上来讲，导电率提高6倍，那么充放电的速度就会提升6倍。 2016-06-08 15:50:00
萧小月：加入不同份量的石墨烯，内阻的变化是这样的（见图）。相比碳黑来说，石墨烯的效果很明显。国家863规定设计目标锂电内阻要低于2.5，也就是说石墨烯使用在电池里有几个比较明显的特点，首先就是提升电化学倍率，另外就是薄膜化，第三是提升使用寿命，第四是提高安全度，原理很简单，就是降低内阻，使它不至于迅速升温导致安全隐患，再就是提高稳定性，所谓的稳定性和碳纳米管相比，碳纳米管是柱状的，电极材料是要压密实的，碳纳米管用力压下去之后会回弹起来，这就会对电极产生破坏。2016-06-08 15:55:48
萧小月：石墨烯若料电池要使用到石墨极板，这是美国能源部的一个参数指标，要实现它的导电率和导热率的相关指数，目前石墨烯可以轻而易举地达到这个技术值，其他材料目前还都存在一些问题。2016-06-08 15:55:51
萧小月：石墨烯的行业发展现状。不管国际也好还是国内也好，都是在大花力气做，国内也有做的不错的。国际国内研究也好，产业化、商业化也好，大概进展到什么样的状态呢？包括我国在石墨烯领域到底在国际上站在什么样的位置。2016-06-08 15:55:53
萧小月：因为石墨烯是在英国发现的，所以欧盟对石墨烯特别重视，欧盟制订了旗舰计划，主要包括了两个方向，一个是石墨烯，另外就是人脑科学，这是欧盟确定为今后10年发展的主要科技产业方向。就石墨烯而言，它将在全球带动数万亿美元新兴产业链。这是欧盟石墨烯旗舰计划产业路线图（见图），从石墨烯材料制备，到可商业化创新型材料，以及信息通讯技术带来的新机会，他们基本上就是按照这样的路线来做的。欧盟对它也抱有很大希望，希望这个产业真正重振欧盟制造业，其中特别重要的就是包括下一代的显示技术，也就是跟信息技术相关。2016-06-08 15:55:55

萧小月：我国在这个领域跟国际相比，基本上处于同一起跑线，这是我们引以自豪的地方，但是同时也存在一些问题，问题表现出来就是整个研发，以及工业转化机制相对来说比较薄弱，研发是可以，但是转化机制不行。怎么样完成好的转化机制，很大程度上实际上要依靠政府的推动。到2012年底，国家自然科学基金委在这个领域的投入大概达到4个亿，在基金委材料学部的陈主任，他原来在清华实验室，我当副主任时他是秘书，所以我打电话问他时告诉我统计结果大概是4亿多以上，投出去的项目基本上是科学院所、高校都有参与。现在应该不止一百所，随便到一所学校都有人在做石墨烯研究，从事石墨烯研究的团队也好、教授也好，现在可以说是遍地开花。2016-06-08 15:55:57
萧小月：举一个例子，我有一个好朋友高超教授，几年前他做了这样一个东西（见图）。大家可以看到石墨烯可以很轻，0.001，它的比重非常轻。具体形象上的体现，这个东西可以放在花上，非常轻，轻飘飘的。现在石墨烯也可以做成纤维状的东西，拉成丝，对小孩特别有吸引力的就是做太空技术里的太空电梯，这种新概念对大家来说可能陌生也可能不陌生，今后发射卫星也好或者是干什么也好，就是通过电梯的形式来发射，怎么来传输呢？实际上就是要靠石墨烯来做这件事。2016-06-08 15:57:47
萧小月：到2015年，我们统计的结果，中国在全球发表的关于石墨烯的论文排在第一，占了全球论文里的34%以上。中国在专利申请量上占了全球的38%，也是第一。从这个方面大家可以知道，国家或者国内企业也好，对于这个领域的投入是相当大的，同时也体现出国家在这个领域，和国际上其他国家相比，实际上处于同一起跑线，或者说我们在部分领域是领先的。但是怎么保持这个领先，真正让我们的科研成果能够精细化的转为这个产品，这个机制可以说是我们最大的障碍。2016-06-08 15:57:49
萧小月：从12、13年以来，国家层面开始重视石墨烯。这之前主要是自然科学基金委在关注这个领域，12、13年国家工信部、发改委、科技部就开始在关注石墨烯的产业化问题。到了15年，也就是去年11月，原来是工信部出台一个文件，工信部出台的这个文件也是依据我们联盟提供的一个方案，中国石墨烯产业技术创新技术联盟，交给工信部，工信部认为这基本上是符合目前的现状，以及国家今后，特别是十三五期间的发展规划，所以把它作为参考意见发布出来。国家发改委、科技部认为这也是他们想做的，所以三部委共同签发了这个文件。2016-06-08 15:58:59
萧小月：产业化方面，我国现在起码统计下来有一百多家专业从事石墨烯的厂家和公司，当然还有一些大的公司，包括华为也好、中航也好、中船也好，大的公司现在也在加强力度参与石墨烯的研发和产业化。现在的情况可以这么来说，有过分热的现象，从上到下，甚至到乡镇，都有人想做石墨烯。2016-06-08 15:59:01
萧小月：2015年被认为是中国石墨烯产业化发展元年。为什么这么说呢？去年石墨烯的销售、应用，已经从非常低的状态，现在开始往上走了。根据我们的统计，基本上可以认定它开始在向上走的状态。主要应用就是包括在复合材料、动力电池、涂料、柔性触摸屏等领域。我们预测到十三五以后，整个产业链的发展就会达到千亿以上的产值，所以现在应该说是一个很好的切入机会，但是切忌不能过火，一旦过火就会产生很多的泡沫，一定会有很多的公司死掉，这是肯定的。2016-06-08 16:04:09
萧小月：石墨烯领域做的比较早，也是比较主要的公司有哪些呢？2011年当时清华研究院院长，因为他是常州人，就回到家乡，和常州市政府、科技局一起合作，成立江南石墨烯研究院，这是我国比较早的专门针对石墨烯的研究院。在这个平台上建立了公用仪器平台、公用测试平台，依据这个平台引进若干家公司，其中就包括了第六元素。第六元素的技术团队主要负责人是美国德州大学毕业的博士。常州在13年就已经完成建设100吨氧化石墨烯粉体生产线。2013年12月，宁波墨西科技有限公司宣布三百吨石墨烯粉体生产线建成。鸿纳（东莞）新材料科技有限公司，负责人是美国回来的李博士，原来他在北京天籁公司主要做碳纳米管，后来到东莞做了石墨烯的生产线，现在号称可以做到万吨级的石墨烯浆料。他们和比亚迪企业有比较好的关系，所以为什么建厂到这边来也是因为有这样的考虑。2016-06-08 16:04:11
萧小月：一两年前洪老师在深圳注册了深圳希望，这家公司主要是做保健产品。石墨烯生产了这么多，到底用到哪些地方了呢？他将石墨烯材料使用到保健领域，实际上就是做护膝、护腰。我们看一下红外光谱就会知道，测试红外光谱、人体红外光谱、石墨烯红外光谱是完全重叠的，人体是其实也是碳基为主的材料。石墨烯也是碳材料，红外发射频率肯定是比较吻合的，所以在人体的保健方面有比较好的作用。产品也有送给我，我也送给我的岳父岳母，据说使用效果不错。现在也销到国外了，也送给了我很多在国外的朋友，去年12月我在西班牙做报告，欧盟石墨烯旗舰计划的几个专家专门讲到，他们都戴在腰上，据说感觉还不错。2016-06-08 16:04:21
萧小月：重庆墨西科技开发石墨烯柔性触摸技术，用于手机柔性触屏。这个月有一篇文章，我领头写的，专门介绍石墨烯商业化，其中就使用到墨西这张照片。石墨烯很薄很柔软，所以可以折叠，所以在可折叠的穿戴技术方面应用前景是非常广泛的，现在国内重庆墨西在这个领域做的比较超前。这个月的6月29日到30日，上海有一个全球手机大会，实际上就是一个展览会。我们跟欧盟的旗舰计划有一个布展，国内也有邀请几家石墨烯公司参加，有一款墨西产品在其中展出，大家有兴趣也可以去参观。 2016-06-08 16:04:23
萧小月：我们公司在做什么呢？刚才我也有讲到氧化还原存在比较强的污染，包括当地政府和企业，经常要关注废物的生产和环保问题。但是我们基本上是零污染零排放，这是我们技术最大的特点，而且工艺比较简单，成本也比较好控制。氧化还原的过程，氧进去，将氧去掉可能也将碳去掉，这就直接破坏了石墨烯的晶格结构，它的性能就会受到影响。如果用机械物理剥离方法，不破坏结构，那么性能就会比较好。去年我们在青岛建了北方最大的石墨烯导电器生产线。2016-06-08 16:19:58
萧小月：有一百多家企业现在在参与做石墨烯，不管是小公司也好，或者是产业化或者是研发的，甚至有的做的比较大，不可能在这里全部包括，但是我介绍了国内主要的石墨烯公司。2016-06-08 16:20:02
萧小月：石墨烯显然是朝阳产业，真正带动的产业链是按数万亿美元来计算的，正是因为这么大的一块蛋糕，全球不管是美国也好，欧盟是作为整体来规划发展的，日本、韩国，特别是韩国在这个领域做的非常好，韩国是以公司为主体，加上学校作为支撑，科技成果转化机制比我们要好，直接有很多大公司参与，而且大公司的研发投入相对来说比我们一般的公司要大的多。特别是在手机柔性触摸屏领域，韩国做的相当好。2016-06-08 16:20:04
萧小月：我国石墨烯的发展在2013年是一个转折点，当时成立了中国石墨烯产业技术创新战略联盟。这之后我们和欧洲石墨烯旗舰计划建立了联系。欧盟有两个旗舰计划，一个是人脑科技，一个是石墨烯。整个旗舰计划有一个办公室，有主任和副主任，这位就是副主任（见图）。14年我在欧洲做了一个报告，他当时对中国石墨烯有序规模发展非常惊讶，当时我们在做专利的布局、标准制订的布局，相反欧盟在这些方面都还处于不能粗浅的阶段，所以他专门找到我，怎么加强欧盟与中国石墨烯在标准制订以及产业协作方面的合作。2016-06-08 16:20:06
萧小月：英国石墨烯的发祥地曼彻斯特大学，建立了国家石墨烯研究院，以两个诺贝尔奖的得主为主，现在已经有十几二十个教授在里面做相关的研究。我们除了加强国际合作，也组织了一些国际性会议，14年在宁波举办了第一届石墨烯大会。当时我们和欧洲的石墨烯大会做了配合，欧洲石墨烯大会总体比较偏重于基础研究报告，我们是偏向于应用型研究报告，他们是在春天大概三五月召开，我们是在秋天九十月份召开，基本上就是这样，去年是在青岛，今年还是在青岛。今年我们有团去参加欧洲石墨烯大会，也专门做了介绍，每次他们都会邀请我去介绍中国石墨烯商业化，其实现在已经有很多内容可以介绍，但是非常频繁的介绍有时候内容也是有重复性的，因为去年12月我刚刚去给他们做了报告，今年4月又去给他们做了报告。西班牙的可穿戴技术做的非常好，6月底他们在上海专门有新产品的展示。2016-06-08 16:20:09

萧小月：现在以我们公司的技术做到的状态给大家做一个汇报。
南京科孚是我国石墨烯行业的领军企业，多次得到国家发改委和国家工信部领导的考察指导。我们最好的保持了石墨烯晶格的完整性和性能的优异性，并且是绿色生产工艺，因为工艺比较简单，所以生产成本比较低，也是大家非常关注的，现在很多人还是觉得石墨烯一克几千钱，但是这已经是过时了，因为工业发展使生产成本迅速的下降。我们也可以根据具体的客户应用做具体的生产。去年底公司建设成年产1000吨高品质石墨烯导电导热剂生产线，安德列教授参与了剪彩。我们公司与安德列教授已经签署了长期合作的协议，会在国内建立一个合资公司，我们希望将这个公司放在广州。2016-06-08 16:22:30
萧小月：从石墨烯来说，目前我们可以生产石墨烯粉体、石墨烯有机溶剂浆料、石墨烯水性浆料，这些都是大桶，说明我们是已经进入生产状态的公司，而不仅是科研研发状态的公司。石墨烯使用在功能陶瓷里，我们可以将介电常数提高3倍。文章刚刚发表在美国《材料与界面》期刊上。这个月马上要发表的文章，发表在《自然杂志》，专门介绍中国石墨烯商业化应用。目前国际上对石墨烯的商业化非常重视，我国在石墨烯领域主要有两位院士，《自然杂志》就找到其中的陈院士，希望写石墨烯商业化介绍性的文章，陈院士说你们直接找萧博士就行了，于是我们做了这篇文章，做了相对系统全面，也是目前中国石墨烯商业化状态的介绍性文章。2016-06-08 16:22:32
萧小月：下游应用产品包括高导热橡胶、石墨烯环境净化产品等等。比如说橡胶，特别是航空轮胎以及航天航空用的密封橡胶，它对压缩疲劳升热有严格的要求，目前的要求是在28左右，按照行业内的专家讲，28降到27这就是很好的提高，降到26就非常好了。现在我们做的可以降到14，也就是降了一半，这就是石墨烯这个材料确确实实可以起到的作用，这是检测出来的数据。同时它的导热系数，橡胶导热是非常差的，一般是0.2左右，我们可以提高到3.5以上，也就是提高15倍以上。高导热塑料中，因为塑料都是高分子的化合物，它的导热性都不行，目前我们可以做到加入石墨烯之后，在不影响塑料特性，或者说塑料机械特性的情况下，将导热系数提高100倍以上。关于锂电，国家865制订的制订的技术指标，要求内阻降到2.5以下，目前市面上都是20到25，目前我们在正极材料加入石墨烯，基本上可以达到实现国家865设定的指标。同时还有一个很奇怪的现象，一般来说电池经过循环之后，导电特性会衰减，我们不会衰减，反而会有略微理论上的提升，也就是导电通路连通了。大家搬到新房子里都非常关心环保，放半年进行通风，实际上就是甲醛、甲苯对人体的危害。现在除甲醛的技术主要是活性炭，石墨烯相对活性炭提高的倍数，特别是对苯和甲苯的去除，是几百倍、上千倍的提高，这是这个材料非常大的特点。苯和甲苯都是六连环结构，石墨烯也是六连环结构，同类相亲。2016-06-08 16:22:34
萧小月：除此之外，石墨烯在水净化中重金属净化有非常好的作用，比如说铅，石墨烯可以达到800多，而活性炭只能达到50多。美国军方已经将石墨烯做在了海水淡化上，因为船要远航就要解决淡水的问题。因为船开出去能源就是这么多，所以要使用最低的能源实现海水淡化，石墨烯就是起到这样的作用，美国已经在使用了。石墨烯环境净化产品，对有机分子超强的吸附性，它的作用跟一般活性炭的作用不一样，它是包括了化学的、物理的、经典吸附的，是综合性的。2016-06-08 16:24:50
萧小月：讲到这里大家对石墨烯可能已经有了轮廓性的了解，我们讲石墨烯的应用非常广泛，怎么样将石墨烯真正应用到具体的商品里，我们不能说产品，讲商品，应用到商品里去，这依然是整个行业所面临的很大问题、可能要业内公司、学校、研究所，甚至包括在座的政府领导共同推动，促成这件事的发生。举一个例子，像宁波市政府采取了一个办法，宁波有一个很大的新材料产业园，为了促进石墨烯下游应用，他们设立了专门的专项基金，宁波有宁波墨西，号称生产了300吨石墨烯，摆在那里有什么用呢，所以鼓励所有的公司只要将石墨烯在自己的产品里，政府就有相应的专项资金的支持，通过此来拉动石墨烯的应用。我们也是采取类似的方法，刚才有领导也有提到，像重庆墨西做了石墨烯的膜，送到下游公司应用，下游公司觉得很为难，也不知道怎么用。所以重庆墨西自己直接做商品，比如说柔性显示屏，现在做材料同时做到终端产品，这也是目前很多做石墨烯企业所面临的问题。我们也是遇到同样的问题，现在依然在加强与下游公司的合作，同时我们也在推动具体终端石墨烯商品应用，这就是我们目前在做的工作。2016-06-08 16:24:51
萧小月：今天跟大家简单介绍到这里，大家有问题的话可以提出来。 2016-06-08 16:24:53
萧小月：今天跟大家简单介绍到这里，大家有问题的话可以提出来。谢谢大家。 （播放石墨烯应用视频）石墨烯超级电容已经在西班牙应用了。 2016-06-08 16:28:23


主持人：刚才萧博士从什么是石墨烯、它的应用市场、目前国内外的现状以及应用前景，给我们做了深入浅出的介绍。从介绍当中我们可以看到石墨烯的发展一定会给很多领域带来变革，有些甚至是颠覆性的革命。提议大家再次感谢萧博士的精彩演讲。从萧博士的介绍中我们也了解到石墨烯国内发展情况，其实我们很有压力感、很有紧迫感，在石墨烯发展的过程中广州是不能缺席的，虽然石墨烯的发明在英国，但是它的应用希望在中国、在广州。机会难得，下面是互动提问时间。 2016-06-08 16:33:39

现场提问：你刚才说到单碳、少碳、石墨烯硅片，刚才说到石墨烯生产300吨、1000吨这是哪一个级别的？刚才你说到我国石墨烯专利和发表文章是世界第一，这是分母，但是更重要是分子，也就是质量，石墨烯的基础研究、应用研究，再到产业化，石墨烯的生产，这几大块中国和国际上最顶尖国家差距是怎样的？最顶尖包括哪些国家？2016-06-08 16:34:48
萧小月：一般国内生产厂家都是定义在十层以下，一层很难生产，而且也没有真正的工业应用价值，现在各个公司都是1-10层这样的范围，也有石墨烯纳米微片，这在复合材料里有很好的应用，成本没有那么高，但是性能又可以得到改善。 去国外时有一位教授问我，欧洲一位科学家现在在新加坡的石墨烯研究院当院长，他说他在会上说中国的石墨烯做的都是多层的，也就是说性能不好。后来我就说，这是他自己的误判，因为石墨烯要是粉体的情况下，它是纳米材料，纳米材料的底表面积比较大，表面电荷很大，所以放到一起就会团聚，这就是为什么现在我们这些公司都在直接生产浆料，目的就是避免它的团聚，只要不是团聚就可以很清楚看到它到底是多少层。 我国的石墨烯文章和专利很多，今年我在欧洲做报告时也跟国际学者说，文章很多大家不会觉得很奇怪，因为中国现在的经济体量很大，中国的人口很多，教授、科研人员这么多，所以文章和专利数量大，一点也不奇怪。但是精细度不够，大家都在拼命发文章、申请专利，可以提升职称，从副教授到教授等，但是具体工作怎么做细这是目前要做的，这就是中国的现状。我也是从教授出来的，为什么做文章，就是为了提职称，所以有很多机会都放弃了。石墨材料我们90年代也在做，再往前迈一步我们也可以做成单层，但是没有，因为出一篇文章再出一篇文章，没有心思想这些东西。欧洲也好美国也好，他们的目标很明确，开发一个东西直接就是针对下游的应用产品，所以在这些方面我们去国外参观之后，就深深感觉到这是我们很不足的地方。在我们感到骄傲的同时，也不能太骄傲，就是在很多方面我们还是要做很多的努力。2016-06-08 16:44:52

现场提问：感谢萧博士。石墨我国是世界上的储量是最高的，生产石墨烯粉体有化学法和物理法两种方法生产，我看到资料说现在石墨烯粉体的成本大幅度降低，标志着石墨烯广泛应用的时代到来。你刚才也说了浆料的特点，江苏、重庆、青岛等地，哪一个最有优势？我知道广东也有一些在做的，他们也自称自己的成本是最低的。这是第一个问题。 第二个问题，石墨烯薄膜用在光伏材料上，我们国内哪些地方做的比较好？ 第三个问题，关于研发和转移转化，再就是产业化的问题，中国在这些方面应该还是可以的，但是你说精度没有那么高，你认为今后应该怎么做，因为中国做石墨烯还是很有条件的。 第四个问题，中国是石墨之乡，石墨分为两种，一种是鳞片石墨，一种是微晶石墨，石墨烯是不是都是用石墨生产，跟原料产地有没有关系？而且鳞片石墨和微晶石墨在生产工艺和生产成本上有怎样的区别？2016-06-08 16:48:59
萧小月：第一个问题，我觉得应该是市场来回答，厂家说什么不重要，最重要是在市场上卖多少钱，从工艺上就可以判断哪一个更加复杂或者是简单。我不好评价，因为这些都是我的朋友。 第二个问题，石墨烯是导电材料，光伏是半导体，现在很多人在做研究，让它变成半导体。我们这次4月份在欧洲，法国有一个研究小组，他将N节变成P节，据说可以将石墨烯直接做在光伏材料上，光电转化率可以提高到40以上，这是新的动态，我们很想请他来中国做报告，但是他拒绝来。 第三个问题，我们中国确实有很好的基础，像我刚才所讲到的，我们可能还有很多扎实的工作要做，不是一两句话可以说清楚的，但是过热显然也是一个问题，现在我们一窝蜂而上。很多国外的朋友问我，无锡、宁波、青岛等的产业园，你们相互做的东西是一样的吗？这不好回答，但是只能是市场来决定。我们以乐观的态度来看，中国地大物博，人口也多，所以我们需要的量大，所以可以有更多的地方来做，这也是无可厚非的。另外一个角度来说，怎么协调好，不至于产生无序的竞争。包括这次《自然杂志》的主编也跟我们说有没有感觉到无序竞争，实际上就是无序竞争，但是市场是无情的，经过无序竞争一定会有死掉的，所以这由市场来决定。 另外关于矿的问题。中国说地大物博，某种意义上还真的是，稀土大家是知道的，石墨也是这样的情况，70%的石墨矿在中国，比较大的就是青岛，黑龙江的鸡西，以及内蒙古，当然也有其他的地方发现不少，包括郴州是土状石墨。黑龙江，特别是青岛的大鳞片石墨，内蒙古的矿是我的一个朋友在那儿当老板，他跟我说是大鳞片。石墨烯有不同的应用方向，有的地方需要大鳞片，有的地方可能需要纳米级的，所以我想要根据具体的应用才能确定哪一种更好。要不要用石墨来生产石墨烯，答案是YES和NO，可以要也可以不要，用甲烷、苯环分子直接就可以生产石墨烯薄膜，现在国外有科学家用葡萄糖，拿等离子去打也可以生产石墨烯，但是成本怎么样我们不知道。国内也有人用秸秆做石墨烯。 2016-06-08 16:49:25
现场提问：我们正在筹建广东省质量监督石墨烯及功能产品的检验站，现在我们也在申请石墨烯质检中心，现在广东以及广州在这方面是做了大量工作。但是现在的问题是技术和产业化结合，能不能给我们介绍一下现在国内石墨烯标准化研究状况，都说标准是研究产业的重要因素，那么在现阶段我们集中力量应该攻克哪几个标准？如果您真的落户广州，我们肯定会全力做好配套服务工作，也想问一下萧博士希望我们提供什么样的服务？2016-06-08 16:51:28
萧小月：关于国家标准制订的问题，联盟下面有一个标准委员会，同时国家标准局专门有一个纳米材料的工作组。你可以参加里面的微信群，目前国内做这个标准的，原来是由陈院士的一个学生在负责。江苏也专门有联盟的石墨烯标准委员会。前不久欧洲石墨烯旗舰计划下面的标准委员会，德国的一位教授在负责，他跟我联系，希望跟国内加强这方面的合作。当时我们就推荐了戴士风，因为既代表国家也代表联盟，建议你可以参与到这个微信群里。 如果我们落户广州，广东省或者广州市有很好的支持，能够将平台建设好这就是非常好的。但是现在的问题是这个标准的制订是包括两个方面的含义，一个是学术性的标准制订，一个是工业性的标准制订。学术性的标准制订很好，比如说十层以下就是石墨烯，但是工业性的标准是由工业应用来制订的，里面吵的一塌糊涂，严格来说这里面还是有很多问题，但是我个人更偏向于工业性的标准一定要跟工业性的应用结合起来，这样才有意义。 2016-06-08 16:51:33

现场提问：石墨烯在环保方面的应用，刚才您讲到对重金属离子的吸附，这是单纯的石墨烯吸附，还是利用石墨烯的复合材料吸附呢？石墨烯和活性炭在室内吸附有毒气体的比较，比如说吸附甲醛时石墨烯是复合材料吗，是粉体吸附还是其他的？2016-06-08 16:51:35
萧小月：对选择性吸附是会用一些功能性的东西放在上面，如果感兴趣的话可以发一些文章给你看，但是总体来说是用石墨烯来做吸附，比如说甲苯就是用石墨烯。粉体也可以用，实际上它更好用，如果做成颗粒状的话，一定要保证它有充分的B表面，B表面越大吸附能力越强。2016-06-08 16:51:37
现场提问：需要放在什么装置里吗？2016-06-08 16:51:39
萧小月：被动吸附、主动吸附的问题。现在也有搞一个包一样的东西，放在这里就可以对周边起到一定的吸附，这种吸附就比较慢，空间流通受到限制。另外像空气净化器，可以做成吸附的滤芯，是主动吸附，当然效果就会快的多。 2016-06-08 16:51:40

现场提问：我不是搞技术的，但是2014年6月接触了石墨烯，现在也在石墨烯行业，投入了一些资金在里面。现在国内石墨烯应用产业化都在试验阶段，但是也没有马上能够产业化的，按照你的预测，石墨烯应用产业化哪些方面最能够突破？国内很多地方都在搞石墨烯的生产线、研究院，但是问题是石墨烯在应用阶段应该是公用平台，建立石墨烯产业研究院、产业园需要具备什么样的条件？我个人的感觉，石墨烯不在于生产，而是在生产过程中有特殊的工艺、特殊的方法加入到其他材料里才能做成真正的石墨烯复合材料。我们投资了石墨烯涂料，还有石墨烯的润滑油等。广州市要发展石墨烯产业园，必须有政府投资建立各种生产石墨烯的平台，然后很多的人在这上面做科研、做实验，才能更好的发展石墨烯产业园。2016-06-08 16:54:27
萧小月：问题也是非常有意思，怎么说呢，国家对一个产业的发展，其实初期主要是投在基础研究，2012年之前国家自然科学基金委已经投入了很多钱在里面。各地也在建石墨烯应用技术研究院，我自己的观点，其实很多都是为了政绩，是政绩工程，当然我也不知道我说的对不对。真正石墨烯的应用，有一点我是同意你的看法，石墨烯如果是粉体或者是浆料，一定要有很好的分散，如果分散不好，加入到涂料或者是润滑油里是没有效果的，因为我们也有很多这样的经验，分散实际上是技术，怎么混到里面去，要将分散技术做好，这是非常关键的东西。政府要做一些引导，这是需要的。但是最重要还是要靠市场来引导，政府可以做一些支持，但是完全依赖于政府的支持恐怕也是有问题。2016-06-08 16:54:29

主持人：时间关系，提问就到这里。我们还是以热烈掌声感谢萧博士的精彩演讲。中国在石墨烯研究方面的论文，国际上占了30%多。希望广州的高校、研究院所、企业，包括我们政府在一起，响应习总书记的讲话，将论文写在中国的大地上。谢谢大家参加今天的珠江科学大讲堂。 （结束） 2016-06-08 16:54:31