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中国破冰新材料应用 搅动千亿石墨烯江湖
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　　在诺贝尔物理学奖的光环之下，石墨烯，这种碳的同素异形体，正被定义为新材料之王。　　石墨烯作为新材料的超强性能，有目共睹。它是目前已知的最薄、最强韧的材料。其断裂强度比最好的钢材还要高200倍、拉伸幅度亦能达到自身尺寸的20%。　　石墨烯走上神坛已经是不争的事实，地方政府、企业热衷斥巨资涉足。根据中国石墨烯产业联盟预计，目前全球石墨烯年产能达到百吨级，未来5-10年将达到千吨级。到2020年，全球石墨烯市场规模将超1000亿元。　　原国家发展改革委能源局局长徐锭明对石墨烯颇为推崇，在日前接受时代周报记者采访时，他判定：“能源革命需要新材料，新材料推动能源革命。能源革命需要石墨烯，石墨烯推动能源革命。”　　基于石墨烯优异的导电等性能，储能领域成为其主要应用之一。此外，在显示屏储能电池、防腐涂料、功能纺织品、橡胶制品、显示器件等领域也有广阔的应用空间。不过，尽管在应用领域有了展开，但如何走向普通的消费者并进入产业化应用，始终是摆在眼前的现实问题。　　现在，这样的困局终于迎来破冰。9月8日，由(000413.SZ)推出的世界首款石墨烯基锂离子电池产品“烯王”在上海纳米中心正式全球发售。　　上海交通大学与电信工程学院郭守武教授对时代周报在内的媒体指出，解决锂电子电池快充是目前3C电子产品和产业需要解决的当务之急，“烯王”的发布意味着中国企业已经率先解决了这一问题，并实现了石墨烯在锂离子电池上的产业化应用，“更是突破了国际上对‘碳包覆磷酸铁锂技术’的技术封锁，填补中国在这一领域的空白。”　　“烯王”电池问世　　性能，是“烯王”的王牌。目前，“烯王”已经可以实现15分钟内的快速充电，而且能在零下30℃的低温到80℃的高温环境下工作。此外，它的循环寿命更高达3500次，有着近10年的使用寿命。　　不过，东旭光电方面，并不将“烯王”仅仅定义为一款充电宝产品。东旭光电副总经理、石墨烯产业负责人王忠辉对此解释，“烯王”是包含石墨烯材料、石墨烯基锂离子电池正负极材料、石墨烯基锂离子电池以及石墨烯基锂离子电池移动电源在内的所有公司系列石墨烯产品的品牌和代名词，充电宝也只是公司推出的“烯王”系列产品中第一个面向消费者的产品而已。　　诚然，“烯王”的诞生背后更大的意义是产学研结合上的重大突破。由上海交通大学郭守武教授领导的一支团队，是背后的生力军。这支团队已经专门从事纳米技术以及石墨烯研究10余年。　　据时代周报记者了解，石墨烯产业化应用一直是团队的目标。郭守武在接受时代周报记者采访时指出，要获得石墨烯这种材料，难度上就非常大。　　石墨烯是单原子层，厚度仅为0.34纳米。想要获取，通常的做法要不通过石墨剥离，要不通过化学合成。而郭守武团队则另辟蹊径，将维C作为还原剂去做氧化石墨烯的还原，并取得了成功。　　为此，团队花了近一年的时间在寻找还原剂上。还原剂的确定使得石墨烯的获取上有了成本的降低，正是如此，从而突破了石墨烯大规模制备的瓶颈，在郭守武看来，石墨烯作为电极材料，可以提高电极材料导电或者是传输锂离子的速度，从而提高电池的倍率性能。而能将石墨烯应用在负极上，一定程度上更能提高整个电池的能量密度，从而提高电池的待机时间。　　王忠辉指出，从全球石墨烯产业发展来看，目前石墨烯产业化推进过程面临两大核心障碍，一是实现高品质石墨烯制备，二是实现将高品质石墨烯导入下游应用企业。因此，只有两方面都得以解决，才能真正实现石墨烯产业化发展。　　王忠辉的感叹则是“石墨烯太难了”。他对时代周报记者分析指出，生产石墨烯需要跨越三个技术难关，“石墨烯在铜箔上生长结束后还涉及能否转移为单片石墨烯的门槛，即便转移为单片石墨烯，还涉及图案化处理的环节。三个环节，环环相扣”。　　企业的决心　　不过，尽管获取难度高困难重重，但并不影响东旭光电发展石墨烯产业对这一领域的决心。　　在“烯王”落地之前，东旭光电内部早已经形成石墨烯系列产品助阵。按照东旭光电方面的介绍，公司作为国内较早进入石墨烯领域的上市公司之一，已形成了“旭碳新材+碳源汇谷”为依托的产业化平台和以“东旭华清”为依托的投融资平台。　　东旭光电旗下的上海碳源汇谷新材料科技有限公司是一家专注于石墨烯规模化制备、应用技术开发的企业，目前已经在单层氧化石墨烯以及石墨烯的制备、分离和纯化技术与工艺方面均取得突破性进展。　　此外，公司还可以向市场提供有高品质单层石墨烯、石墨烯基锂离子电池正负极材料、石墨烯基锂离子电池等三类产品，未来公司还将向市场提供更多的基于石墨烯和石墨烯基锂离子电池产品。　　东旭光电还为石墨烯产业发展规划了一幅全面的愿景。加大投资力度是重要的一方面。9月7日，东旭光电发布公告称对泰州石墨烯基锂离子电池项目(以下简称“泰州项目”)投资规模进行加大，由原来的5亿元人民币增加到16.5亿元人民币。王忠辉对时代周报记者表示，泰州项目未来不排除登陆新三板的可能，不过目前并不会考虑吸纳新的投资人进来，但会考虑引进策略伙伴。　　另据时代周报记者了解，东旭光电也希望借助石墨烯的特性在柔性显示上取得突破，“不过，相比较传统的ITO，石墨烯要想完成替代或者取得在柔性显示方面的大发展，函需成为取代品在显示精度和成本上还需要突破。”王忠辉对时代周报记者表示道。　　庆幸的是，目前国内已经有多家企业以石墨烯材料为基础，实现从柔性屏到多点触控柔性屏的突破。以石墨稀材料技术制作的柔性触摸屏可让不规则或弧形的移动设备实现先进的多点触控功能。　　事实上，对石墨烯看好的企业不仅仅只是东旭光电一家。从目前来看，据不完全统计，国内目前石墨烯相关企业已经突破了300家，并形成了石墨烯产业聚集区域，主要包括常州、无锡、泰州、宁波、青岛、深圳、成都、德阳等地区。目前，石墨烯相关企业绝大多数处于亏损状态。　　目前，石墨烯相关公司在总体业绩上还有着不错的呈现。按照数据统计显示，2016年一季度，涉及石墨烯的32家上市公司实现净利润为14.86亿元，同比增长27.32%。不过放诸至单一企业上，石墨烯企业之间的业绩差距较大，一部分还处于亏损状态。　　中国石墨烯的未来　　那么，石墨烯要进入产业化发展阶段，还需要攻破什么？　　按照时代周报记者的了解，我国在石墨烯领域的起步研究和发达国家相比，相对比较晚，基本处于同一起点，而且产业化推进程度甚至走在前列，发展后劲十足。当中，跟政府的推动密切相关。　　从宏观政策看，我国石墨烯的发展得到了国家和各级地方政府的大力扶持。自2012年以来，从工信部、科技部、到国家发改委、财政部发布一连串文件进行支持。2015年以来，我国对石墨烯的政策支持力度更是不断做“加法”。在国务院发布的《中国制造2025》中，石墨烯已经被纳入《新材料产业“十三五”发展规划》中。　　不过，综合业内人士的观点，目前我国石墨烯的发展还存在以下三大问题。一是石墨烯相关研究机构和生产企业低水平重复研究的现象比较普遍。二来多数企业处在尝试性探索阶段，所需要的石墨烯制备技术并不成熟。三是行业本身的困境，走向高端市场需求小，投资大，面向低端容易带来环境问题等。　　如何攻破，不仅仅是企业需要面临的问题。徐锭明还呼吁政府应该进一步对石墨烯产业进行扶植。技术并不往高端方向发展是他的担忧，他对时代周报记者表示，在山寨化加剧的市场环境下，原始创新如何被保护是一个难题，“为此，大家要有一个认知，科学的创新是一个需要沉淀的过程，需要战略科学家的钻研，战略投资者的敢于下决心，战略家的支持，和战略管理者的运筹帷幄。”　　持同样观点的还有郭守武，他亦对时代周报记者表示，石墨烯的研究是一个长期的过程，他建议投资者也要有耐心。他认为，石墨烯大规模产业化还有一定的距离，企业和研究者都不应该浮躁，要耐得住寂寞，潜心研究，才能推动行业的进一步发展。　　就目前来看，在如何提升产品质量和下游市场开发上尚存在巨大的提升空间。石墨烯产业的发展一大程度上取决于下游应用技术和市场的拓展。石墨烯如何能和现有的材料体系融合，更大限度发挥优异性能是题中之义。　　东旭光电的做法是试图建立一个真正的闭环，即通过对行业的运作，结合石墨烯的创新需求，将需求端和产品端完整链接。据时代周报记者了解，东旭光电已经做了一定的拓展，北京市科技股份有限公司、军工企业中国人民解放军第1001工厂(西安航光仪器厂)、汽车电商服务平台深圳市小喜乐享科技传媒控股有限公司等已经和其签订合作协议，成为闭环上的公司。　　不过，市场上有业内对发展路径作了更为详实的展望。对于石墨烯的发展，近期聚焦在复合材料和触控产品的推进，中期将在能源和传感器上有所突破，长期看则是在半导体器件中的应用。　　显然，石墨烯产业化大幕拉开在即，传统产业能否借此实现升级是学界、业界、政府需要共同思考的命题。　　石墨烯站上风口&&&　　　　关注概念股&&&　　
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关注天天基金石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如下），可由石墨剥离而成，具有极好的应用前景.下列说法正确的是（　　） A. 石墨烯中的碳原子之间以共价键相结合B. 石墨烯是一种有机化合物C. 石墨烯完全燃烧的产物不止一种D. 12kg石墨烯中含6.02×1023个碳原子
A、石墨烯中的碳原子之间形成的化学键是共价键，故A正确；B、石墨烯是由石墨剥离而成的，为碳元素的一种单质，属于无机物，故B错误；C、石墨烯完全燃烧的产物只有二氧化碳一种，故C错误；D、12kg石墨烯中的碳原子数N...
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A、碳原子之间形成的化学键是共价键；B、石墨烯是由石墨剥离而成的，为碳元素的一种单质；C、石墨烯完全燃烧的产物是二氧化碳；D、根据公式N=nNA=NA来计算．
本题考点：
化学键；单质和化合物．
考点点评：
本题考查学生有关化学键的知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大．
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探秘“神奇材料”石墨烯：包括LED在内的超20种应用“烯”望无限
　　从被比喻为最接近科幻名作《三体》“二向箔”的神秘物质，到被预言能改变21世纪的“神奇材料”，正从实验室走进百姓生活。现在，它又将站在“风口”上，迎来发展的“春天”：中国“十三五”规划建议明确提出将加快突破新材料等领域核心技术。工信部等部委也于近日联合发文，提出要将产业打造成先导产业。本文引用地址：　　这一“横空出世”的新材料到底神奇在哪里能给我们的生活带来怎样的变化何时才能迎来属于它的大时代，带着这些思考深入基层，揭开的神秘面纱。　　石墨烯为何方神圣　　11月20日，工信部、国家发改委和科技部联合发布《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，提出将石墨烯产业打造成先导产业，逐渐实现石墨烯材料在部分工业产品和民生消费品上的产业化应用。并提出到2020年，形成完善的石墨烯产业体系。　　备受重视，身负使命的石墨烯，到底是何方神圣　　石墨烯，实际就是从石墨中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。铅笔芯用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起。　　听起来稀松平常的石墨烯，却有诸多独一无二的特性。通俗来说，目前自然界中，这东西最薄、最结实，导电性极好，在工业领域中几乎无所不能。　　石墨烯有多薄厚度仅为普通纸张的十万分之一。记者在常州江南石墨烯研究院看到，在展示时，石墨烯片只能附着在塑料薄膜上，覆盖处的颜色明显深一些。　　石墨烯的发现者、2010年诺贝尔物理学奖获得者安德烈·海姆这样描述石墨烯：可以被无限拉伸，弯曲到很大角度不断裂，可以抵抗很高的压力，同时还有着非同寻常的导热性和导电性。　　“石墨烯电阻率极低，电子能在其中极为高效地移动，这使得石墨烯有非常好的导电性。”中国科学院院士、中国科学院金属研究所研究员成会明说，如果将石墨烯与电子元件、电子设备进一步结合使用，可以增强储电设备的储电率，提高储电性能。　　虽然只有一个原子的厚度，但石墨烯却是非常强韧的材料。通俗地讲，它强过钻石，“秒杀”钢铁。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。如果用一个平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克，可以承受1公斤的重物。　　石墨烯还具有“针插不进、水泼不进”的零渗透特性。如果给船体涂上石墨烯涂层，就好像穿上防腐“铠甲”;如果发生化学品火灾，一张石墨烯薄膜可以把火灭掉。　　石墨烯的惊奇之处还远不止此。1克重的石墨烯展开后面积为2630平方米!“这么大的比表面积(物理用词：1克固体拥有的总表面积)使其拥有超强的吸附性，我们正在研究用它做过滤装置，用于海水淡化、污水处理等领域。”青岛赛瑞达电子装备股份有限公司董事长宋立禄接受记者采访时说。　　为了研究石墨烯，科学家们历经艰辛。当初在实验室获得的石墨烯片价值超过最珍贵的钻石。“100平方纳米的石墨烯，就要几千欧元，肉眼都看不见。”江南石墨烯研究院副院长董国材说，经过不断探索，制备石墨烯的新方法层出不穷，工业化生产石墨烯已经成功。　　现在，江苏常州已有一个国家级的石墨烯产业基地，聚集着50多家企业，这里的石墨烯技术具备国际一流水平。石墨烯成本价也因批量生产大大降了下来，目前1平方米石墨烯片价格在300元左右。　　与生产生活接轨，“烯”望无限　　随着科研发展，目前，石墨烯系列产品开始走入百姓生活。不久前在青岛举办的2015中国国际石墨烯创新大会上，石墨烯理疗、保暖产品、LED用高导热石墨烯复合材料、石墨烯防弹材料等20余种石墨烯产品全新推出。　　青岛华高墨烯科技有限公司董事长施建新向记者介绍，利用石墨烯特性研发的新型防弹衣，防弹插板只需17毫米就能达到甚至超过传统产品的防弹效果，重量还可减轻20%。　　“利用石墨烯良好的导电性、散热性和材质坚固性，我们研发了石墨烯导静电轮胎，目前主要用于特种车辆和装有易燃易爆等危险品的车辆。”施建新说，导静电轮胎可以避免普通轮胎与地面摩擦产生的静电，从而避免装有易爆品等危险品的车辆发生爆炸。　　在石墨烯的诸多应用中，最受普通大众关注和期待的，是它改变手机等电子设备产品功能的可能性。　　智能手机刚出现的时候，长时间通话、玩游戏，手机就会发烫。如今这一问题基本解决--因为石墨烯材料极好的导热性得到了应用。常州市碳元科技公司近年来生产出石墨烯导热材料，迅速被应用在智能手机上，成为小米等手机的大客户。公司销售额在3年内从600万元“爆发式”增至2亿元以上。　　智能手机触控屏的性能提升将直观地改善用户操作体验。上个月，常州二维碳素科技公司推出了全球首款石墨烯压力触控传感器，这一技术应用于智能移动终端电子产品上，可实现多级按压感应、轻按、轻击、指甲敲击、壳体振动等多项功能。二维碳素科技公司周振义副总裁表示，这一技术充分利用了石墨烯高柔韧性、高灵敏度性等特点，改变了石墨烯一度只是简单替代传统材料的局面，为软硬件设计提供了充分想象空间。　　值得一提的是，中国科学院重庆绿色智能技术研究院已成功制备出国内首片15英寸单层石墨烯触摸屏，并正在开发系列基于石墨烯的柔性传感器件。今后手机、电脑的显示屏将超薄、超轻，可弯曲。　　石墨烯另一个备受期待的贡献就是改进锂电池性能。成会明说，简单讲，在锂电池中加入石墨烯复合导电粉末，充电更快、容量更大、寿命更长。这有望让手机“秒冲”、电动汽车告别几小时充电成为现实。
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