石墨烯的工業化批量化生產在如今其實並不是什麼難題。
氧化石墨還原法、微機械剝離法、化學氣相沉積法、外延生長等方法其實都已經做到了能夠實現一定程度的批量化生產。
但這些方法製造出來的石墨烯,一方面是品質不高,另一方面則是製造出來的石墨烯受污染程度較高。
比如氧化石墨烯還原法,製備出來的石墨烯需要經高溫還原,而在這一過程中,還原不徹底會導致石墨烯和氧化石墨烯共存,也會導致石墨烯中摻雜其他的雜質。
而如果使用真空爐進行還原,花費又太高。
這就導致了這種辦法目前只能製造一些低品質的石墨烯。
而這類型的石墨烯,基本無法用於高性能電子器件、能源存儲、醫學等領域,一般來說,這類摻雜了雜質和受污染的石墨烯,主要去處是建築、吸附劑、海水淡化、複合材料等基礎領域。
但是這些領域對石墨烯的需求量其實並不大,畢竟石墨烯哪怕是品質再低,它也是石墨烯,價格也比原行業使用的技術和材料要昂貴不少。
高品質的石墨烯,才是需求量大的領域。
無論是電子器件、感光元件還是航空航天等領域,對於高品質的石墨烯的缺口,一直都存在。
但是高品質的石墨烯工業化批量生產,是一個異常難以解決的領域。
沒辦法,高品質的石墨烯生產過程太複雜了。
首先製造高品質石墨烯,需要先製備高品質的單層石墨烯。
而高品質的單層石墨烯,目前來說,幾乎都受限於CVD設備的腔體尺寸,現有CVD方法並不能實現單層石墨烯的連續製備。
雖然在這一領域,某個已經開始偷摸着向大海中排放核污水的國家展示過『所謂』的長達100米的石墨烯,但是材料表面破洞很多,完全不堪使用。
而且CVD石墨烯的連續製備技術以及產品良率問題,目前都還沒有解決好。
其次,高質量的石墨烯轉移方法是個很難解決的問題,常用的濕法刻蝕轉移,往往帶來褶皺、雜質、破損等問題,難以實現大批量的轉移。
最後則是前兩者的結合。
即實現CVD石墨烯的連續化製備和轉移,兩者匹配對接,形成自動化的生產技術。
在前兩個困難沒有解決的情況下時,高品質的石墨烯製造可以說是看不到什麼出路的。
其實如何評價一個新技術,尤其是材料科學的技術,本身就是很不容易的事情。
它需要很多的配套條件才可以。
事實上,很多的材料科學技術成果,需要花一半的精力在後面的純粹應用測試方面。
而這個工作室需要大量的投入的,在沒有足夠的資本支持和下游應用支持,基本是沒戲的。
石墨烯雖說有下游廠商支持,但它的製造和應用是個很困難的問題。
所以徐川才對川海材料研究所這邊研究出來的批量生產高品質的石墨烯很感興趣。
「去我辦公室說吧,這邊實驗要到下午三點左右才能出結果,不過相關的生產方式和步驟我昨天都粗略的整理出來了。」
樊鵬越摘下實驗手套,帶着徐川來到了他的辦公室。
打開電腦,解鎖,他從計算機中調出一份資料文檔,點開後說道:「資料還沒來得及打印出來,你先將就着用電腦看看吧。」
徐川也沒在意,接過位置坐了下來,認真的翻閱着面前的資料。
從資料上來看,這種製備高品質石墨烯的方式,是從19年下半年的時候意外發現的那種LIBs電池中,回收石墨製備石墨烯的辦法中拓展而來的。
19年的時候,研究所鋰硫電池實驗室一名叫做『閻流』的研究員,在進一步優化鋰電池的時候,使用了水合肼、熔融鹽氫氧化物、正極廢棄集流體鋁箔等材料作為還原劑,試圖對對LiFePO4正極進行改性,提高鋰電池電化學性能和循環穩定性。
但預想中的優化並沒有達成,不過意外的是,在對實驗失敗的產品進行產測時,閻流發現了附着在負極上的一層碳薄膜。