广西大学已掌握批量生产粉体石墨烯技术

石墨烯正在成为中国“科技的宠儿”。许多人期望这种“神奇材料”能继续写下一个“科学技术改变生活”的故事。石墨烯作为一种技术含量高、应用潜力大的碳材料，也逐渐应用于新能源的开发。

2010年，石墨烯的发明者获得了诺贝尔物理学奖。目前，中国已将石墨烯列为战略前沿材料之一。在广西，石墨烯的生产研究最近取得了重大进展。广西大学掌握了大规模生产石墨烯粉末材料的技术力量。

石墨烯由碳原子组成，排列在只有一个原子层厚度的六边形蜂窝晶格中。目前，世界上常见的石墨烯制备方法有机械剥离法、化学气相沉积法、外延生长法和氧化石墨烯还原法。然而，最近在广西大学可再生能源材料合作创新中心接受采访时，该中心主任、国际知名电化学专家沈培康指出，上述方法都不能大量生产石墨烯粉末。

沈培康指出，目前世界上主要生产二维石墨烯材料，合成成本高，工艺复杂，污染大。合成的石墨烯通常在范德华力或悬挂键的影响下容易团聚成石墨片，市场上的二维石墨烯粉末材料实际上是石墨片而不是石墨烯。三维石墨烯是突破二维石墨烯应用瓶颈的关键技术。

近年来，广西大学可再生能源材料合作创新中心发明了树脂裂解法，这也是世界上为数不多的可以大量生产石墨烯粉末的方法之一。广西石墨烯制备技术取得突破性进展。

在广西大学的石墨烯粉末生产试点基地，记者看到了用于制备三维石墨烯的设备。“我们团队利用早期处理的自掺杂树脂材料，将镍用作低温石墨化催化剂，然后在高温烧结炉中烧结和干燥，形成石墨烯粉末材料。”沈培康说，他们在无污染制备石墨烯的过程中建立了气体吸收装置。

目前，广西大学的小型试验基地每年可生产1.5吨石墨烯粉末，而在建的中试基地每年可生产15吨石墨烯粉末。

记者在生产基地看到几个透明的容器，里面装满了黑色粉末材料，非常容易搬运。沈培康说，三维石墨烯1L的重量不到100克，大多数结构是3到4层石墨烯。

研究人员还指出，三维多孔自掺杂(氮、磷、硼等)。)通过该方法合成的类石墨烯材料具有包括商业石墨烯在内的其他碳材料不具有的性质，例如高比表面积、高导电性、自掺杂、多孔结构等。

沈培康等石墨烯研究人员认为，随着石墨烯制备和应用技术的发展，石墨烯材料可以应用于未来更多的下游产品和领域，包括超级电容器、锂电池、触摸屏、增强型复合材料等。