石墨烯被譽為“新材料之王”，是*薄也是強度*大的材料，它的理論強度比鋼還要高200倍，導電性、熱導性、柔韌性也十分優(yōu)異。作為納米材料家族中的重要成員，石墨烯的身影遍布了生活的方方面面。然而，如何規(guī)�；�制備成了“新材料之王”產(chǎn)業(yè)化之路的“攔路虎”。在堅持不懈地科研攻關下，省高端化學品技術創(chuàng)新中心研發(fā)的等離子體制備高附加值納米材料技術解決了這項難題。

浙江省高端化學品技術創(chuàng)新中心研究員 楊啟煒：

通過我們的技術，就可以快速高效地把我們的一些原料轉(zhuǎn)變成高品質(zhì)的石墨烯，我們的樣本產(chǎn)品的厚度非常薄，同時它的粒徑和形貌也都比較均勻可控。

不僅是石墨烯，像納米硅、納米鎳粉/銅粉、納米碳化硅等納米材料也通過這項技術實現(xiàn)了制備，這些高性能的關鍵材料為我國鋰電池、片式陶瓷多層電容器、柔性顯示器、航空發(fā)動機/戰(zhàn)斗機特種材料等*領域的戰(zhàn)略安全和國產(chǎn)化替代提供了有力保障。

例如，在新能源汽車中，鋰電池是一個核心模塊，鋰電池要靠正負極和電解液相互作用產(chǎn)生電流轉(zhuǎn)移，而負極材料就尤為關鍵。傳統(tǒng)的負極材料一般采用碳負極，它的能量密度相對比較局限，導致汽車跑得還不夠快、不夠遠。有科學家研究發(fā)現(xiàn)，如果用硅來做負極，理論容量會顯著提升，汽車能跑得更快更遠。但硅作為負極材料存在循環(huán)壽命短、易引起電池體積膨脹等問題。如果能將硅納米化，就能夠利用納米材料的特殊電化學和力學性能，揚長避短，實現(xiàn)性能更優(yōu)化。

浙江省高端化學品技術創(chuàng)新中心研究員 楊啟煒：

怎么樣把硅批量化做成納米硅，一直是國際上學術界和產(chǎn)業(yè)界共同的熱點，所以我們團隊就將等離子的這種獨特的特性應用到我們這個領域中，能夠更加靈活快速高效地把我們的原材料變成納米產(chǎn)品，大大提高了它的附加值。

那么什么是等離子體技術呢？實際上等離子體并不是什么高深莫測的東西，它就存在于我們的生活中。我們知道物質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)，而等離子體則是物質(zhì)的第四態(tài)。通俗地說，我們平時看到的火焰就是等離子態(tài)，在等離子態(tài)中，一部分分子發(fā)生了電離，產(chǎn)生了大量的電子、離子和自由基等，所以等離子體的重要特點就是溫度高、反應活性高。因此研發(fā)團隊就利用等離子體的這些特點，把一些按照常規(guī)技術很難處理的原料非�？焖俑咝У剞D(zhuǎn)變成所需要的一些納米化的物質(zhì)。

浙江省高端化學品技術創(chuàng)新中心研究員 楊啟煒：

現(xiàn)在看到的是我們等離子體納米技術的中試生產(chǎn)車間，背后就是我們所用到的各種核心設備以及輔助的設備裝置管道等等，我們通過這一套裝備就能夠把一些低附加值、不太值錢的原料充進去，經(jīng)過幾個毫秒，就能把它轉(zhuǎn)變成更加值錢，有更好功能的一些特定結(jié)構(gòu)和性能的納米粉體產(chǎn)品。我們的車間也進行了非常好的自動化設計，能夠保證我們的生產(chǎn)技術更加的連續(xù)穩(wěn)定、安全可靠，*終得到了我們想要的這種高質(zhì)量的產(chǎn)品和高的生產(chǎn)效率。

目前，團隊已成立衢州晶洲科技發(fā)展有限公司來推動成果的產(chǎn)業(yè)化，并擬以作價入股的方式尋求合作。

相關新聞