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陜煤研究院材料所與清華大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的“單層石墨烯生產(chǎn)制備技術(shù)及高堆積密度三維多孔石墨烯電極材料制備技術(shù)”在“2017陜西‘一帶一路’科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)博覽會”上受到業(yè)界廣泛關(guān)注。
石墨烯具有非常優(yōu)異的光電熱性能，被稱為“新材料之王”，科學(xué)家預(yù)言，到2020年石墨烯及“石墨烯+”可帶來千億產(chǎn)業(yè)鏈。我院開發(fā)的單層石墨烯制備技術(shù)具有高效、環(huán)保、低成本、可控的特點，在“石墨烯可控化學(xué)制備技術(shù)”、“石墨烯純化技術(shù)”、“表面官能團(tuán)種類及分布調(diào)控技術(shù)”、“高效分級分離技術(shù)”等方面進(jìn)行了系列創(chuàng)新，獲得的單層石墨烯純度＞99%，單層率＞99%，尺寸大小0.5~50μm，收率100~150%，性能達(dá)到國內(nèi)外先進(jìn)水平。另外，率先開發(fā)了高堆積密度三維多孔石墨烯電極材料制備技術(shù)，獲得了可加工成型的石墨烯分散液及石墨烯水凝膠電極，制取的石墨烯超級電容器體積比容量≥240 F/cc，倍率性體積比容量≥120 F/cc，十萬次循環(huán)保持率≥90%，時間常數(shù)≤0.5s，性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)超級活性炭電容器。
陜煤研究院通過技術(shù)攻關(guān)及產(chǎn)品開發(fā)，實現(xiàn)了單層石墨烯制備技術(shù)的系統(tǒng)化和定制化，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成套工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，可有效提高技術(shù)和產(chǎn)品的市場競爭力。