鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2018年10月05日
一段20年的石墨烯科研微觀史——墨潤
2010年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫以“在二維石墨烯材料的開創性實驗”共同獲得諾貝爾物理學獎。此后,石墨烯概念逐漸為大眾所熟知,石墨烯產品也如雨后春筍般紛紛涌現,鋪天蓋地席卷而來。
經過近幾年的發展,石墨烯在復合材料(功能涂料、塑料、橡膠等領域的添加劑改性)、鋰電池導電添加劑、智能內暖服飾等領域產業化發展方面取得了突破性進展。特別是在潤滑油領域,利用石墨烯超凡潤滑、高強度的物理特性研制出的石墨烯發動機保護劑,已經實現量產并投入市場。
不要驚訝,石墨烯優異的性能使其在眾多領域具有應用價值,是未來最具潛力的先進材料之一。因此早在2010年之前,中國科研界就已經展開了對石墨烯材料的研究,研發成果后來居上,甚至可以說走在了國際前沿,因為在中國,踐行幾十年如一日工匠精神的科研人員大有人在。
墨潤,一段20年的石墨烯科研微觀史
廣東東莞市天潤電子材料有限公司的董事長紀玉信帶領他的團隊在石墨應用領域已經探索了20多年。1997年3月,紀玉信成立了天潤公司,當時國內沒有與石墨相關的科研機構,技術資料也相當匱乏。經過在石墨領域17年的苦苦探索之后,墨潤石墨烯發動機保護劑在2014年獲得了兩項國家專利。期間經歷的科研險途,都一一化解在這款名為墨潤的石墨烯發動機保護劑里。
首先要解決的問題是石墨烯大規模生產的問題。諾貝爾物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫用膠帶紙粘貼獲取石墨烯演化而來的機械剝離法,已經成為實驗室制備少量石墨烯的常用方法。但依靠這種方法獲得大批量的石墨烯無法實現。為了解決這一困難,紀玉信和他的團隊經過數百次試驗,獨創了一條他人沒有走過的技術之路——電化學插層法,成功制備出大批量的納米級石墨烯。這種方式生產的石墨烯不含有金屬元素和酸根粒子,可以安全地添加到潤滑油中。
然而,納米級的石墨烯粒子在液體中易團聚、易懸浮,如何讓石墨烯粒子均勻分散在機油中則成了一個世界性的難題。易團聚這一性質使它在各個領域的大規模應用都遇到瓶頸。如果分散不好,石墨烯良好的抗磨性無法在潤滑油中起到實際的作用。經過三百多次的試驗之后,紀玉信帶領團隊終于研制出超級分散劑CF30,由此徹底解決了石墨烯在機油中懸浮和分散的技術難題。
最終合成的墨潤石墨烯發動機保護劑,經過國家汽車質量監督檢驗中心、交通部汽車運輸行業能源利用檢測中心等多個國家權威機構認證,被認為在提高燃油效率、減少尾氣排放上有明顯效果。
同時,長達5年的專業測試和臺架試驗讓天潤公司信心十足。2017年,墨潤石墨烯發動機保護劑走出實驗室,正式投入市場,受到了汽車后市場領域的經銷商、服務商以及廣大車主的追捧。在未來,天潤將對市場進行細分及促進產品差異化,以迎接市場需求多樣化帶來的挑戰。
一款看似簡單的工業產品,依托專業的科研團隊和開拓進取的創新精神,將觸角伸入到了納米技術領域,推動石墨烯材料技術向前發展,將我國石墨烯材料產業化應用上升到一個新臺階。
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