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中国科学院金属研究所石墨烯研究团队
作者: 发表时间:2014年08月12日

  中国科学院金属研究所石墨烯研究团队自2007年开始石墨烯研究,致力于发展石墨烯的制备新原理和新方法,实现批量控制制备,突破制约石墨烯研究与开发的材料瓶颈,在此基础上重点探索石墨烯材料在储能、光电、功能涂层和复合材料等领域的应用,力争实现产业化。

  经过近7年的发展,团队已形成了一支以中青年科研骨干为主、专业配置合理的20余人的高水平研发队伍,包括中科院院士1名,国家杰出青年科学基金获得者1名,中组部“青年千人计划”入选者1名,中科院“百人计划”入选者1名。

  

 

  近7年来,该团队承担了与石墨烯相关的国家自然科学基金项目(包括杰出青年科学基金、创新研究群体和重大项目课题)、863项目、中科院重要方向项目、中科院重点部署项目以及企业合作和国际合作项目多项,在石墨烯的制备及储能、光电和复合材料等应用探索方面取得了系统性创新性成果,主要包括:

  揭示了石墨烯边界依赖的生长机制,实现了毫米尺寸、高质量单晶石墨烯和数十英寸高性能石墨烯透明导电薄膜的制备,发明了一种普适的基于电化学气体插层的鼓泡无损转移新方法,为石墨烯在电子学和光电子学等领域的应用奠定了材料基础;提出了以多孔金属为生长基体的模板导向CVD方法,直接制备出具有柔性和高导电性的石墨烯三维网络结构体材料,拓展了石墨烯的物性和应用,已成为制备具有特定结构和性能的石墨烯体材料的基本策略之一;实现了化学氧化剥离法宏量控制制备石墨烯,提出了快速、无损、高效的氢碘酸低温还原氧化石墨烯的方法,发明了低成本大量制备高质量石墨烯的新方法;率先揭示了石墨烯的场发射性能、石墨烯三维网络的电磁屏蔽性能以及石墨烯与金属氧化物的协同储能效应;提出了复合和杂化策略,设计制备出系列石墨烯基高性能复合电极材料,采用石墨烯显著提高了锂硫电池的性能,研制出石墨烯基柔性超级电容器和可快速充放电的柔性锂离子全电池,开拓了石墨烯在柔性储能器件中的应用。

  

 

  在进行基础研究的同时,该团队还积极推动石墨烯材料的产业化,已与四川金路集团合作完成了石墨烯大量制备技术的中试,建成年产吨级高质量石墨烯材料的生产线,鉴定专家委员会认为技术水平国际领先,并于2013年技术入股组建了德阳烯碳科技有限公司进行石墨烯材料的规模生产,为石墨烯在储能、复合材料等领域的规模应用提供材料保障。

  该团队迄今在Nature Materials、Nature Communications、PNAS、Advanced Materials等国际期刊上发表SCI论文60余篇,在国内外产生了重要影响,被SCI引用5000多次,多项工作被Nature、NatureChina等选为“Research Highlight”,1项工作入选“2011年度中国科学十大进展”,2篇论文入选“中国百篇最具影响国际学术论文”,并应邀为Nature的News&Views专栏撰写专题评述1篇;应邀在国际国内学术会议做邀请报告30余次,并担任了多个国际学术会议的国际学术顾问委员会委员;申请国家发明专利和PCT专利30余项,1项已转让实施。

  

 

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