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如何選擇拉曼光譜的激光波長(zhǎng)

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拉曼光譜，廣泛應(yīng)用于環(huán)境、安檢、檢驗(yàn)檢疫、地質(zhì)、物理及化學(xué)等領(lǐng)域的分析技術(shù)

激光波長(zhǎng)的選擇是最重要的考慮因素之一。一般來說，拉曼峰的位置與分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)，與激發(fā)波長(zhǎng)無關(guān)。從理論上講，您可以使用任何激光波長(zhǎng)來測(cè)試樣品。但是不同的激光波長(zhǎng)激發(fā)樣品，拉曼信號(hào)強(qiáng)度和噪聲會(huì)有很大的差別，不合適的激光器會(huì)得到很差信噪比，甚至得不到目標(biāo)物質(zhì)的拉曼信號(hào)。因此，在進(jìn)行拉曼光譜測(cè)試前要選擇符合測(cè)試需求的激光。

在市面上，532nm、785nm和1064nm這三種波長(zhǎng)仍是主流選擇。接下來，我們將對(duì)這三種波長(zhǎng)的重要性能進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比。
首先，我們來探討一下激發(fā)效率這一關(guān)鍵差異。
拉曼散射效率與激光波長(zhǎng)的四次方成反比，即λ4。
根據(jù)之前的分析，我們知道拉曼散射效率與激光波長(zhǎng)的四次方成反比。這意味著，當(dāng)激光波長(zhǎng)增加時(shí)，所需的測(cè)量時(shí)間也會(huì)相應(yīng)增加。具體來說，532nm波長(zhǎng)的激光產(chǎn)生的拉曼強(qiáng)度是785nm波長(zhǎng)的4.7倍，而與1064nm波長(zhǎng)的相比，更是高達(dá)16倍。因此，在保持其他條件不變的情況下，為了獲得相同質(zhì)量的光譜數(shù)據(jù)，使用較長(zhǎng)波長(zhǎng)的激光需要更多的測(cè)量時(shí)間。
532nm激發(fā)波長(zhǎng)以其出色的靈敏度著稱，能夠在短時(shí)間內(nèi)迅速捕捉到有效圖譜，因而常被用于碳納米管的分析。同時(shí)，它也適用于金屬氧化物、礦物以及無機(jī)材料的檢測(cè)。值得一提的是，532nm波長(zhǎng)的儀器能夠覆蓋從65cm-1到4000cm-1的廣泛光譜范圍，這一特性使得它特別適合于檢測(cè)那些位于較高拉曼位移區(qū)域的目標(biāo)物，例如在2800cm-1至3700cm-1范圍內(nèi)出現(xiàn)的-NH和-OH官能團(tuán)。
785nm激發(fā)波長(zhǎng)因其廣泛的適用性和低熒光干擾而備受推崇。這種波長(zhǎng)能對(duì)90％以上的拉曼活性材料產(chǎn)生有效響應(yīng)，且單次掃描采集時(shí)間短，非常適合各種樣品和拉曼信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)需求。在三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)中，785nm憑借其出色的熒光效應(yīng)與光譜分辨率的平衡，成為了科研和工業(yè)領(lǐng)域的首選。當(dāng)用于掃描海洛因堿光譜時(shí)，785nm激發(fā)光因其高分辨率而能揭示更多細(xì)節(jié)，盡管熒光效應(yīng)導(dǎo)致基線傾斜，但整體而言，它仍是最受歡迎的激發(fā)波長(zhǎng)之一。
在多數(shù)情況下，選用1064nm激發(fā)波長(zhǎng)能有效降低熒光效應(yīng)的影響。以纖維素測(cè)量為例，采用785nm和1064nm波長(zhǎng)能獲取優(yōu)質(zhì)光譜，尤其以1064nm的熒光效應(yīng)最為微弱。相比之下，若使用532nm波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量，由于熒光效應(yīng)過于顯著，將無法對(duì)纖維素進(jìn)行有效測(cè)量。
綜上所述，我們得出以下結(jié)論：在多數(shù)情況下，選擇1064nm激發(fā)波長(zhǎng)能夠顯著降低熒光效應(yīng)的影響。以纖維素測(cè)量為例，通過比較785nm和1064nm波長(zhǎng)的測(cè)量結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)1064nm波長(zhǎng)下的熒光效應(yīng)相對(duì)較弱，從而能夠獲取優(yōu)質(zhì)的光譜數(shù)據(jù)。相較之下，若采用532nm波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量，則會(huì)因?yàn)闊晒庑?yīng)過于明顯而無法對(duì)纖維素進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

◆ 532nm激光
由于具有較高的能量，能夠更深入地轟擊樣品結(jié)構(gòu)，從而激發(fā)出更強(qiáng)烈的熒光，這一特性使其特別適用于對(duì)無機(jī)材料的測(cè)量。

◆ 785nm激光
在保持出色性能的同時(shí)，還能有效降低熒光強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性與激發(fā)效率的平衡，成為測(cè)量大多數(shù)化學(xué)品時(shí)的理想選擇。

◆ 1064nm激光

雖然其熒光效應(yīng)相對(duì)較弱，但需要較長(zhǎng)的采集時(shí)間才能達(dá)到足夠的信號(hào)水平進(jìn)行分析。這使得它特別適合于測(cè)量彩色和深色材料，例如天然產(chǎn)物、染料、油以及彩色聚合物等。

下圖總結(jié)了拉曼光譜激光波長(zhǎng)選擇策略

圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

并沒有一個(gè)萬能波長(zhǎng)的激光器適合所有的材料測(cè)試。不同的樣品或材料可能需要不同的激發(fā)波長(zhǎng)。這是因?yàn)橐诒M可能增強(qiáng)拉曼信號(hào)的同時(shí)，盡量減少熒光信號(hào)干擾。熒光是拉曼光譜技術(shù)中的一大難題，它的譜峰寬而強(qiáng)，可能會(huì)掩蓋拉曼信號(hào)。組合使用不同波長(zhǎng)的激光器，有助于確定最佳的拉曼激發(fā)波長(zhǎng)，從而最大限度地減少熒光信號(hào)干擾，獲得最佳的拉曼信號(hào)。

此外，不同的激發(fā)波長(zhǎng)對(duì)材料中的分子振動(dòng)也會(huì)有不同的強(qiáng)度響應(yīng)。使用單一的激光器，可能會(huì)錯(cuò)過更適合其波長(zhǎng)的特定振動(dòng)模式，導(dǎo)致獲得的信息不夠深入。此外，為了獲得良好的信號(hào)，有時(shí)需要更高的激光功率，當(dāng)然這也存在燒壞樣品的風(fēng)險(xiǎn)。組合使用不同波長(zhǎng)的激光器，能夠優(yōu)化各個(gè)波長(zhǎng)的功率，并盡可能降低樣品損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

 

美國(guó)出臺(tái)《COINS法案2024》嚴(yán)控石墨烯技術(shù)合作 科技霸權(quán)博弈再升級(jí)

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美國(guó)國(guó)會(huì)通過《2024年全面對(duì)外投資國(guó)家安全法案》（簡(jiǎn)稱COINS法案2024），禁止對(duì)美國(guó)制裁名單上的實(shí)體進(jìn)行投資，并明確了禁止投資的特定技術(shù)領(lǐng)域。該法案將石墨烯相關(guān)技術(shù)列入”禁止技術(shù)”清單，禁止美國(guó)實(shí)體與中國(guó)在半導(dǎo)體、能源、國(guó)防等關(guān)鍵領(lǐng)域開展技術(shù)合作。

美國(guó)國(guó)會(huì)于去年底通過《2024 年全面對(duì)外投資國(guó)家安全法案》（“COINS 法案 2024”），將石墨烯相關(guān)技術(shù)納入 “禁止技術(shù)” 范疇，引起國(guó)際社會(huì)廣泛關(guān)注。?

該法案旨在維護(hù)美國(guó)所謂的國(guó)家安全，對(duì)涉及中國(guó)的特定投資和人員實(shí)施制裁。在投資禁令方面，美國(guó)財(cái)政部長(zhǎng)有權(quán)禁止美國(guó)人士在特定 “禁止技術(shù)” 領(lǐng)域與 “涵蓋外國(guó)人士” 進(jìn)行 “涵蓋國(guó)家安全交易”，使用石墨烯晶體管的集成電路就位列其中。這意味著美國(guó)人員在石墨烯技術(shù)相關(guān)的投資、合作等交易活動(dòng)將受到嚴(yán)格限制。

法案還規(guī)定，美國(guó)人士在 “禁止技術(shù)” 或 “需通報(bào)技術(shù)” 領(lǐng)域進(jìn)行相關(guān)交易后，必須按規(guī)定向財(cái)政部長(zhǎng)提交書面通報(bào)，否則將面臨處罰。同時(shí)，財(cái)政部長(zhǎng)需定期向國(guó)會(huì)委員會(huì)提交報(bào)告，評(píng)估法規(guī)執(zhí)行情況，并與盟友和伙伴國(guó)開展多邊合作，推動(dòng)建立類似的限制機(jī)制。

石墨烯作為一種新型材料，在半導(dǎo)體、電子、能源等多個(gè)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力和發(fā)展前景。美國(guó)此舉被認(rèn)為是出于維護(hù)自身在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位，試圖通過限制投資和交易來阻礙其他國(guó)家在石墨烯技術(shù)方面的發(fā)展。然而，這種單邊限制措施不僅違背了市場(chǎng)自由競(jìng)爭(zhēng)的原則，也對(duì)全球科技合作與交流造成了負(fù)面影響，引發(fā)了國(guó)際社會(huì)對(duì)于貿(mào)易保護(hù)主義抬頭的擔(dān)憂。

來源：世說新材

石墨烯傳感器正逐步走向市場(chǎng)

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傳感器技術(shù)對(duì)于高科技設(shè)備和智能設(shè)備監(jiān)控環(huán)境至關(guān)重要。隨著移動(dòng)設(shè)備和自動(dòng)駕駛汽車的興起，傳感器已無處不在。人工智能的進(jìn)步推動(dòng)了對(duì)小型、低成本、高性能傳感器的需求。

這一趨勢(shì)始于 1990 年至 2020 年的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)，幾乎每部手機(jī)都集成了加速計(jì)、陀螺儀和麥克風(fēng)等各種傳感器。這些傳感器采用半導(dǎo)體制造方法大批量生產(chǎn)。

石墨烯和其他二維（2D）材料的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步推動(dòng)了傳感器技術(shù)的發(fā)展。這些材料可以制造超薄傳感器層，提高靈敏度并提供獨(dú)特的性能。

然而，在證明二維傳感器優(yōu)于現(xiàn)有傳感器以及實(shí)現(xiàn)可靠的大規(guī)模生產(chǎn)方面仍存在挑戰(zhàn)。石墨烯旗艦計(jì)劃（2013-2023 年）對(duì)這些問題進(jìn)行了探索，旨在將先進(jìn)的二維材料傳感器推向市場(chǎng)。最近，《二維材料》（2D materials）雜志上發(fā)表了一篇開放存取論文，總結(jié)了該計(jì)劃中不同傳感器研究小組的工作及其成功經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)是帶電子讀出功能的二維材料傳感器的晶圓級(jí)制造。

本文介紹了基于轉(zhuǎn)移和無轉(zhuǎn)移生產(chǎn)二維材料傳感器的區(qū)別。雖然這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但二者之間的選擇取決于設(shè)備類型及其與讀出電子設(shè)備的系統(tǒng)集成，作者在文中介紹了選擇方法。論文還介紹了使用 CMOS 集成電路讀出傳感器數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，這證明了二維材料傳感器與現(xiàn)有制造技術(shù)的兼容性，同時(shí)也提高了二維材料的技術(shù)就緒水平 (TRL)，使其更接近工業(yè)應(yīng)用。

作者詳細(xì)介紹了各類二維材料傳感器的操作、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，包括壓力傳感器、麥克風(fēng)、氣體傳感器和生物傳感器。

使用高端設(shè)備進(jìn)行二維材料傳感器的實(shí)驗(yàn)室演示可以達(dá)到技術(shù)就緒水平（TRL）3-4 級(jí)，而要達(dá)到 TRL 5-6 級(jí)或更高，則需要在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行驗(yàn)證。這就需要將傳感器、讀出電子裝置和數(shù)據(jù)處理集成到便攜式原型中。帶電子讀出功能的晶圓級(jí)傳感器芯片具有成本低、功耗低和體積小的優(yōu)勢(shì)。這些芯片可在印刷電路板上制成小巧的傳感器模塊，由電池供電，并可通過無線接口和顯示器進(jìn)行增強(qiáng)。下圖是這種原型的一個(gè)示例，顯示了帶有電容讀出電子元件、Arduino 處理器、顯示器和電池的石墨烯壓力傳感器原型。

圖：二維傳感器原型

石墨烯發(fā)現(xiàn) 20 年后，石墨烯旗艦計(jì)劃啟動(dòng) 10 多年后，在實(shí)現(xiàn)二維材料傳感器和晶圓級(jí)生產(chǎn)工藝方面取得了重大進(jìn)展。Graphenea 公司為傳感領(lǐng)域提供了一系列產(chǎn)品，如包含氣體、化學(xué)和生物傳感裝置的各種微芯片。通過 Graphenea 卡和盒式磁帶等配套產(chǎn)品，可輕松集成到實(shí)驗(yàn)裝置中。不過，雖然二維材料傳感器已經(jīng)開始小規(guī)模生產(chǎn)，但目前還沒有大批量（每年 100 萬個(gè)產(chǎn)品）生產(chǎn)。

圖：將二維材料傳感器推向市場(chǎng)的路線圖

該論文還包含一份提高石墨烯傳感器產(chǎn)品 TRL 的路線圖。為了推動(dòng)二維材料傳感器的產(chǎn)業(yè)化，需要做更多的工作來提高其技術(shù)就緒水平（TRL）。主要挑戰(zhàn)包括證明二維傳感器的性能優(yōu)于現(xiàn)有傳感器，以及開發(fā)具有成本效益、可擴(kuò)展的生產(chǎn)工藝。原型的迭代測(cè)試和優(yōu)化將有助于改進(jìn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方法，加快大型半導(dǎo)體和傳感器公司的采用。

彌合學(xué)術(shù)研究與工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)之間的差距是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。公司傾向于將風(fēng)險(xiǎn)降到最低，只有在大學(xué)或初創(chuàng)公司展示出強(qiáng)大的傳感器性能后，才會(huì)對(duì)二維傳感器技術(shù)進(jìn)行大量投資。一旦縮小了這一差距，二維傳感器就能在智能設(shè)備中廣泛應(yīng)用，從而加快其普及速度。

二維傳感器可以取代當(dāng)前的傳感器，以更低的成本和功耗更可靠地檢測(cè)更小的信號(hào)。它們還能實(shí)現(xiàn)新的測(cè)量技術(shù)，如單分子檢測(cè)，從而帶來新的應(yīng)用。例如，利用生物傳感器檢測(cè)植物病害，利用氣體傳感器進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)，以及利用生物識(shí)別傳感器進(jìn)行個(gè)人身份識(shí)別。

最終，經(jīng)人工智能增強(qiáng)的二維傳感器可集成到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、傳感器網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)駕駛汽車和機(jī)器人技術(shù)中。高密度傳感器的部署將改善環(huán)境監(jiān)測(cè)，有利于農(nóng)業(yè)和醫(yī)療保健，并應(yīng)對(duì)氣候變化和資源短缺等社會(huì)挑戰(zhàn)。因此，二維材料傳感器研究有望繼續(xù)發(fā)展并改善我們的生活。

Towards wafer-scale 2D material sensors: DOI: 10.1088/2053-1583/adac73

 

來源：Graphenea

三明科技：關(guān)于征集優(yōu)秀科技成果和科技創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景的通知

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各縣（市、區(qū)）科技局，各有關(guān)單位：

為深入貫徹落實(shí)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新有效融合，加速科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，助力我市經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，現(xiàn)面向全市公開征集優(yōu)秀科技成果和重點(diǎn)領(lǐng)域科技創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景?，F(xiàn)將有關(guān)事項(xiàng)通知如下：

一、征集目的?

聚焦我市11條特色產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展方向，挖掘具有產(chǎn)業(yè)化潛力的科技成果和亟需技術(shù)賦能的場(chǎng)景需求，搭建產(chǎn)學(xué)研用對(duì)接平臺(tái)，促進(jìn)科技成果與場(chǎng)景需求的有效對(duì)接，形成“需求牽引創(chuàng)新、應(yīng)用倒逼研發(fā)”的良性機(jī)制。

二、征集范圍和內(nèi)容

（一）優(yōu)秀科技成果

1.領(lǐng)域范圍：具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)或核心技術(shù)，具有明確應(yīng)用前景和市場(chǎng)價(jià)值的科技成果。優(yōu)先支持先進(jìn)裝備制造、新材料、生物醫(yī)藥、新能源、新一代信息技術(shù)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，以及對(duì)三明市傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、新興產(chǎn)業(yè)培育壯大具有重要推動(dòng)作用的科技成果。

2.成果形式：可解決行業(yè)共性難題的核心技術(shù)、工藝或裝備；已完成中試或具備規(guī)?；a(chǎn)條件的成熟技術(shù)成果。

3.填報(bào)要求：需說明成果的技術(shù)先進(jìn)性、成熟度、應(yīng)用領(lǐng)域及轉(zhuǎn)化需求等。

（二）科技創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景

1.場(chǎng)景方向：包括但不限于智能制造、智慧城市、綠色低碳、醫(yī)療健康、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、數(shù)字政務(wù)等領(lǐng)域中亟需技術(shù)賦能的場(chǎng)景需求。

2.場(chǎng)景要求：聚焦行業(yè)痛點(diǎn)或民生需求，具有明確的技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)和實(shí)施基礎(chǔ)；鼓勵(lì)開放共享場(chǎng)景資源，提出技術(shù)合作需求（如技術(shù)攻關(guān)、解決方案定制等）。

3.填報(bào)要求：需描述場(chǎng)景背景、技術(shù)需求、預(yù)期目標(biāo)及合作意向等。

三、征集對(duì)象和要求

1.申報(bào)單位需為三明市內(nèi)注冊(cè)的企事業(yè)單位、高校、科研院所；

2.成果需知識(shí)產(chǎn)權(quán)明晰，無法律糾紛；

3.應(yīng)用場(chǎng)景需具備可實(shí)施性，申報(bào)單位需具備場(chǎng)景建設(shè)的資源條件。

四、申報(bào)程序?

（一）材料提交：申報(bào)單位填寫《優(yōu)秀科技成果申報(bào)表》（附件1）或《科技創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景申報(bào)表》（附件2）。一個(gè)單位可申報(bào)多項(xiàng)科技成果、應(yīng)用場(chǎng)景，經(jīng)所在縣（市、區(qū)）科技管理部門審核推薦，將紙質(zhì)材料一式一份寄送市科技局科技成果與社會(huì)發(fā)展科技科。高校、科研院所可直接將材料寄送市科技局科技成果與社會(huì)發(fā)展科技科。同時(shí)將材料電子版發(fā)送至郵箱：yyy6636@126.com（郵件主題注明“單位名稱+成果/場(chǎng)景申報(bào)”）。

（二）申報(bào)截止時(shí)間：2025年3月31日。

五、支持措施

（一）對(duì)接服務(wù)：入選的成果和場(chǎng)景將納入“三明市科技成果轉(zhuǎn)化庫(kù)”“三明市應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)布清單”，優(yōu)先推薦參加我市舉辦的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)對(duì)接會(huì)、科技成果對(duì)接會(huì)、場(chǎng)景發(fā)布會(huì)、投融資路演等活動(dòng)。

（二）項(xiàng)目支持：對(duì)于對(duì)接成功落地轉(zhuǎn)化的優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目，優(yōu)先給予市級(jí)科技計(jì)劃立項(xiàng)支持，優(yōu)先推薦申報(bào)省級(jí)及以上科技計(jì)劃項(xiàng)目。安排專項(xiàng)資金，擇優(yōu)支持一批創(chuàng)新程度高、應(yīng)用價(jià)值大、示范效用強(qiáng)、市場(chǎng)前景好的重大場(chǎng)景項(xiàng)目。

（三）宣傳推廣：通過政府平臺(tái)、媒體渠道進(jìn)行典型案例宣傳。

六、聯(lián)系咨詢方式

市科技局科技成果與社會(huì)發(fā)展科技科

聯(lián)系人：游曉軍

聯(lián)系電話：0598-8590851

附件：

三明市科學(xué)技術(shù)局

2025年2月25日

大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)石墨烯，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步工業(yè)應(yīng)用

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開發(fā)低成本、環(huán)保型石墨烯制備方法是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用的關(guān)鍵。電化學(xué)剝離法是一種新興的石墨烯制備方法，但目前仍局限于燒杯級(jí)研究，缺乏大規(guī)模生產(chǎn)策略/設(shè)備。廣西師范大學(xué)Youguo Huang、Qingyu Li、Juantao Jiang等研究人員在《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》期刊發(fā)表名為“A Continuous and Safe Strategy for Large-Scale Graphene Production by Electrochemical Exfoliation–Flexible Encapsulation Strategy and Array Electrolyzer”的論文，研究提出了一種柔性封裝策略來設(shè)計(jì)陽極/陰極電極，并開發(fā)了一種陣列電解槽來確保石墨烯的連續(xù)安全生產(chǎn)，以進(jìn)行中試規(guī)模驗(yàn)證。
柔性封裝策略可有效提高剝離效率和石墨烯產(chǎn)率，分別達(dá)到 98.6% 和 39.6%（層數(shù)≤7，97%），低 ID/IG 比為 0.22，高 C/O 比為 16.9。在放大生產(chǎn)過程中，由于高溫促進(jìn)了羥基自由基的形成和石墨尺寸增大導(dǎo)致的尖端效應(yīng)，出現(xiàn)了嚴(yán)重的碳腐蝕現(xiàn)象。H2O→OH 路線和 SO42- → S2O82- → SO4– → OH 路線都促進(jìn)了羥基自由基的形成并導(dǎo)致碳腐蝕。當(dāng)電解液溫度從 70 ℃ 降到 30 ℃ 時(shí)，平均碳腐蝕率從 75% 顯著下降到 46.7%。這項(xiàng)工作中的石墨烯電化學(xué)剝離規(guī)?；a(chǎn)證明了柔性封裝策略和陣列電解槽的可行性，為進(jìn)一步的大規(guī)模應(yīng)用展示了巨大的潛力。

圖1.石墨陽極電極、陰極電極和陣列電解槽的示意圖，用于通過電化學(xué)剝離放大生產(chǎn)石墨烯。

圖2. (a)裸陰極/陽極、(c)封裝陽極、(e)封裝陰極/陽極剝離后的光學(xué)圖像以及相應(yīng)的（b、d、f）電解質(zhì)；(g)電解質(zhì)溫度曲線，(h)電流隨時(shí)間曲線；以及(i)不同電極的剝離效率和(j)石墨烯產(chǎn)率。

圖3. (a)石墨烯產(chǎn)品的XRD圖譜，(b)拉曼光譜，(c) FT-IR光譜，(d) XPS高分辨率c1s光譜，分別來自裸陰極/陽極、封裝陽極和封裝陰極/陽極電極。

 

圖4、(a)實(shí)時(shí)電壓曲線，(b)不同剝離時(shí)間下石墨箔表面接觸角，(c)實(shí)時(shí)電流曲線，(d)剝離效率和石墨烯產(chǎn)率，(e)石墨烯XRD譜，(f)不同輸入電流下的實(shí)時(shí)電解質(zhì)溫度。

圖5. (a)剝離效率，(b)石墨烯產(chǎn)率，(c) XRD圖譜，(d)不同電極間距下石墨烯的XPS巡天光譜。?
圖6. (a)石墨烯納米片的SEM圖像和(b)石墨烯納米片的TEM圖像，(c)石墨烯納米片的AFM圖像和相應(yīng)的直方圖(d)厚度分布和(e)尺寸分布，(f)氧元素分析儀測(cè)量的石墨烯氧含量，(g)石墨烯薄膜的SEM圖，(h)石墨烯的拉曼光譜，(i)石墨烯薄膜的電導(dǎo)率。
圖7. (a)單陽極電解槽和(b)五陽極陣列電解槽中不控溫的電解液溫度，(c)建立穩(wěn)定的電化學(xué)連續(xù)剝落后陣列電解槽中石墨電極的碳腐蝕情況，(d)控溫后五陽極陣列電解槽中電解液溫度和碳腐蝕情況，(f)隨著反應(yīng)溫度的升高，水分解和Na2S2O8生成的反應(yīng)速率常數(shù)。(g)剝落和碳腐蝕機(jī)理示意圖。
圖8. (a)小、大尺寸石墨箔的光學(xué)照片及尺寸信息，(b)小尺寸石墨箔在不同溫度下的碳腐蝕情況，(c)石墨電極剝落后的邊緣和(d)石墨電極面內(nèi)表面的SEM圖像，(e)尖端效應(yīng)對(duì)碳腐蝕的機(jī)理示意圖。
總之，本文提出了一種靈活的封裝策略來制備陽極/陰極電極，并設(shè)計(jì)了一種陣列電解槽，用于通過電化學(xué)剝離法按比例連續(xù)安全地生產(chǎn)石墨烯。封裝策略有助于提高剝離效率和石墨烯產(chǎn)率，裸陰極/陽極的剝離效率和石墨烯產(chǎn)率分別為 71.5%和 35.5%，封裝陰極/陽極的剝離效率和石墨烯產(chǎn)率分別為 98.6%和 39.6%，石墨烯層≤7（97%），C/O 比為 16.9，ID/IG 比為 0.22。此外，剝離產(chǎn)物可被限制在可膨脹過濾袋中，氫氣副產(chǎn)物可被限制在離子交換膜中，這兩者都確保了放大生產(chǎn)中的連續(xù)安全運(yùn)行。
在電化學(xué)剝離放大生產(chǎn)過程中，除了通過插層-膨脹-剝離生產(chǎn)石墨烯外，還存在通過水分解途徑和 SO42- 氧化途徑產(chǎn)生的嚴(yán)重碳腐蝕，這與電解液溫度密切相關(guān)。在沒有電解液冷卻的情況下，電解液溫度高達(dá) 70 ℃，石墨電極的平均碳腐蝕率為 75%。當(dāng)電解液溫度降低到 30 ℃ 以下時(shí)，石墨電極的碳腐蝕率大幅下降至約 46.7%。此外，石墨尺寸增大引起的邊緣/尖端效應(yīng)也會(huì)造成碳腐蝕。總之，這項(xiàng)工作中的靈活封裝策略和陣列電解槽為通過電化學(xué)剝離法大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯提供了一種連續(xù)、安全的策略，在進(jìn)一步的工業(yè)應(yīng)用中顯示出巨大的潛力。
原文：https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.4c07558

工信部等八部門聯(lián)合印發(fā)《新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》

發(fā)布于 作者：
為加快構(gòu)建新一代信息技術(shù)與新能源等增長(zhǎng)引擎，深化新型儲(chǔ)能供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委等八部門近日聯(lián)合印發(fā)《新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》，以加速完善產(chǎn)業(yè)體系，培育3—5家生態(tài)主導(dǎo)型企業(yè)，顯著增強(qiáng)產(chǎn)品性能，持續(xù)拓展應(yīng)用領(lǐng)域，培育發(fā)展新動(dòng)能為目標(biāo)，引導(dǎo)新型儲(chǔ)能制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。
　　立足產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，《行動(dòng)方案》突出引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展、堅(jiān)持創(chuàng)新引領(lǐng)、供給側(cè)和應(yīng)用端有效銜接、國(guó)際國(guó)內(nèi)協(xié)同發(fā)展。
一是引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。在產(chǎn)業(yè)布局、技術(shù)創(chuàng)新、國(guó)際合作等多方面充分考慮產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展因素，提出防止低水平重復(fù)建設(shè)，加強(qiáng)行業(yè)規(guī)范管理，研究建立以強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的儲(chǔ)能電池產(chǎn)品安全推薦目錄。
二是堅(jiān)持創(chuàng)新引領(lǐng)。提出面向多時(shí)間尺度、多應(yīng)用場(chǎng)景需求，加快新型儲(chǔ)能本體技術(shù)多元化發(fā)展，提升技術(shù)水平、豐富產(chǎn)品供給體系，加快新產(chǎn)品新模式的應(yīng)用推廣。
三是注重供給側(cè)和應(yīng)用端有效銜接。基于電子信息技術(shù)和新能源消納需求融合創(chuàng)新的時(shí)代背景，加強(qiáng)部門間工作協(xié)同，從推進(jìn)電源和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用、拓展工商業(yè)儲(chǔ)能多元應(yīng)用兩方面發(fā)力，助力提升新能源存儲(chǔ)、輸配和終端應(yīng)用能力。
四是支持國(guó)際國(guó)內(nèi)協(xié)同發(fā)展。推動(dòng)建立互利共贏的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈合作體系，鼓勵(lì)國(guó)際新型儲(chǔ)能企業(yè)和機(jī)構(gòu)在華設(shè)立研發(fā)中心、生產(chǎn)基地。

新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案

　　新型儲(chǔ)能制造業(yè)是為新型儲(chǔ)能提供能量存儲(chǔ)、信息處理、安全控制等產(chǎn)品的制造業(yè)的總稱，以新型電池等蓄能產(chǎn)品和各類新型儲(chǔ)能技術(shù)為主要領(lǐng)域，也包括電源管理芯片、電力電子器件、熱管理和能量控制系統(tǒng)等環(huán)節(jié)。新型儲(chǔ)能制造業(yè)作為電子信息制造業(yè)的新興領(lǐng)域，是現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的重要組成部分，也是加快制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)、推動(dòng)新能源高效開發(fā)利用的基礎(chǔ)支撐。為構(gòu)建新一代信息技術(shù)與新能源等增長(zhǎng)引擎，推動(dòng)新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，制定本行動(dòng)方案。
一、總體要求

　　以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，全面貫徹落實(shí)黨的二十大和二十屆二中、三中全會(huì)精神，完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念，加快構(gòu)建新發(fā)展格局，扎實(shí)推動(dòng)新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，把深化新型儲(chǔ)能供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革與擴(kuò)大內(nèi)需有機(jī)結(jié)合，統(tǒng)籌高質(zhì)量發(fā)展和高水平安全，推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合，為建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系和新型能源體系提供強(qiáng)大動(dòng)能。
　　堅(jiān)持有效市場(chǎng)與有為政府相結(jié)合，健全產(chǎn)業(yè)政策體系，創(chuàng)新行業(yè)管理方式，加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一大市場(chǎng)，形成統(tǒng)籌全局、協(xié)調(diào)各方、相互補(bǔ)充的發(fā)展格局。堅(jiān)持有效供給與擴(kuò)大需求相結(jié)合，推動(dòng)因地制宜多元化發(fā)展，減少低水平重復(fù)建設(shè)，提高資源配置和利用效率，釋放新型儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿?。?jiān)持鞏固優(yōu)勢(shì)與開拓創(chuàng)新相結(jié)合，鞏固新型儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用生態(tài)等優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化顛覆性技術(shù)創(chuàng)新和關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展，推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化，積蓄創(chuàng)新發(fā)展動(dòng)能。堅(jiān)持以我為主與國(guó)際合作相結(jié)合，推動(dòng)高水平科技自立自強(qiáng)，保障產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定，積極參與國(guó)際合作，以更高水平的開放深度融入全球新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。
　　到2027年，我國(guó)新型儲(chǔ)能制造業(yè)全鏈條國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)凸顯，優(yōu)勢(shì)企業(yè)梯隊(duì)進(jìn)一步壯大，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力和綜合競(jìng)爭(zhēng)力顯著提升，實(shí)現(xiàn)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。
　　——產(chǎn)業(yè)體系加速完善。新型儲(chǔ)能制造業(yè)規(guī)模和下游需求基本匹配，培育生態(tài)主導(dǎo)型企業(yè)3—5家。產(chǎn)業(yè)主體集中、區(qū)域集聚格局基本形成，產(chǎn)業(yè)集群和生態(tài)體系不斷完善。產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性顯著增強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)體系和市場(chǎng)機(jī)制更加健全。
　　——產(chǎn)品性能顯著增強(qiáng)。高安全、高可靠、高能效、長(zhǎng)壽命、經(jīng)濟(jì)可行的新型儲(chǔ)能產(chǎn)品和技術(shù)供給能力持續(xù)增強(qiáng)，新型儲(chǔ)能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率顯著提高。熱濫用和過充電不起火、不爆炸，全生命周期安全水平加快提升。
　　——應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展。新型儲(chǔ)能產(chǎn)品與技術(shù)多元化水平進(jìn)一步提高，更好滿足電力、工業(yè)、能源、交通、建筑、通信、農(nóng)業(yè)等多領(lǐng)域應(yīng)用需求，為推動(dòng)能源革命、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和提供堅(jiān)實(shí)物質(zhì)保障。
二、實(shí)施新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新行動(dòng)

　　（一）發(fā)展多元化新型儲(chǔ)能本體技術(shù)
　　面向中短時(shí)、長(zhǎng)時(shí)電能存儲(chǔ)等多時(shí)間尺度、多應(yīng)用場(chǎng)景需求，加快新型儲(chǔ)能本體技術(shù)多元化發(fā)展，提升新型儲(chǔ)能產(chǎn)品及技術(shù)安全可靠性、經(jīng)濟(jì)可行性和能量轉(zhuǎn)化效率。加快鋰電池等成熟技術(shù)迭代升級(jí)，支持顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，提升高端產(chǎn)品供給能力。推動(dòng)超級(jí)電容器、鉛碳電池、鈉電池、液流電池等工程化和應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)。發(fā)展壓縮空氣等長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，加快提升技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率。適度超前布局氫儲(chǔ)能等超長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，鼓勵(lì)結(jié)合應(yīng)用需求開發(fā)多類型混合儲(chǔ)能技術(shù)，支持新體系電池、智能電池、儲(chǔ)熱儲(chǔ)冷及新型物理儲(chǔ)能等前瞻技術(shù)基礎(chǔ)研究。
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專欄1 新型儲(chǔ)能本體產(chǎn)品及技術(shù)
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鋰電池。面向新型儲(chǔ)能應(yīng)用需求，加快長(zhǎng)壽命高容量先進(jìn)活性材料技術(shù)、高效補(bǔ)鋰技術(shù)攻關(guān)，發(fā)展高附加值輔材產(chǎn)品，重點(diǎn)布局大容量高安全儲(chǔ)能電池、高功率電池、全生命周期高能效電池、儲(chǔ)能用固態(tài)電池、全氣候低衰減長(zhǎng)壽命電池、高一致性電池系統(tǒng)等先進(jìn)儲(chǔ)能型鋰電池產(chǎn)品。

鈉電池。研發(fā)高性能硬碳、篩分型碳等負(fù)極材料及高容量正極材料，聚焦長(zhǎng)壽命、高比能、寬溫域、高功率發(fā)展方向，推動(dòng)大規(guī)模鈉電池儲(chǔ)能系統(tǒng)集成及應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)，服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)。

液流電池。開展液流電池電堆、雙極板、電解液、離子交換膜等關(guān)鍵材料技術(shù)攻關(guān)，提升液流電池能量效率、系統(tǒng)可靠性、全生命周期經(jīng)濟(jì)性。

超級(jí)電容器。支持高電壓電解液、高導(dǎo)電石墨烯、高性能隔膜等新型材料技術(shù)創(chuàng)新，開展高能量密度電極材料、電極制備、高效預(yù)嵌鋰等技術(shù)攻關(guān)，發(fā)展高比能、高安全、長(zhǎng)壽命超級(jí)電容器。

鉛碳電池。開展新型復(fù)合材料板柵、高導(dǎo)電性多孔炭材料等技術(shù)攻關(guān)，支持低鉛含量、高比能、長(zhǎng)壽命鉛碳電池產(chǎn)品研發(fā)。

飛輪儲(chǔ)能。提升高速旋轉(zhuǎn)環(huán)境下軸承可靠性、承載力，突破高強(qiáng)度、低密度、長(zhǎng)壽命轉(zhuǎn)子材料技術(shù)。

壓縮空氣儲(chǔ)能。研發(fā)大流量高效壓縮機(jī)，提升大膨脹比、高可靠透平膨脹機(jī)供給能力，布局大容量、高密封性儲(chǔ)氣設(shè)施、高效儲(chǔ)熱裝備、新工質(zhì)低阻高效換熱器，提高能量轉(zhuǎn)化效率。

其他技術(shù)。前瞻布局開發(fā)水系鋅離子電池、水系鐵鎳電池、鎂離子電池、熔融鹽鋁電池、鎳氫電池等新體系電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)。推動(dòng)儲(chǔ)熱、儲(chǔ)冷等新型物理儲(chǔ)能技術(shù)裝備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化突破。

?。?strong>二）突破高效集成和智慧調(diào)控技術(shù)
　　推動(dòng)新型儲(chǔ)能與新一代信息技術(shù)深度融合，通過對(duì)系統(tǒng)能量流和信息流的經(jīng)濟(jì)配置、功能優(yōu)化運(yùn)行、邏輯有效銜接，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)高效集成和精準(zhǔn)調(diào)控，提升新型儲(chǔ)能產(chǎn)品智能化水平。聚焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、精細(xì)化電池管理、高效熱管理和能量管理、輔助設(shè)備集成、高性能預(yù)制艙等技術(shù)開展集中攻關(guān)，提高先進(jìn)功率半導(dǎo)體、智能傳感器、電源管理芯片、大功率高效變流器等關(guān)鍵核心器件與部件供給能力。面向大規(guī)模新能源消納和源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化需求，推動(dòng)新型儲(chǔ)能集群協(xié)同控制、分布式儲(chǔ)能聚合控制等技術(shù)創(chuàng)新。
專欄2?高效系統(tǒng)集成和智能調(diào)控產(chǎn)品及技術(shù)

先進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。支持儲(chǔ)能電池模塊化開發(fā)，鼓勵(lì)高效率結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，發(fā)展緊湊可靠的低阻抗高效連接技術(shù)，推動(dòng)智能組串、高壓直流等集成技術(shù)創(chuàng)新，提升大型儲(chǔ)能系統(tǒng)集成效率。

精細(xì)化電池管理。發(fā)展系統(tǒng)級(jí)主動(dòng)均衡技術(shù)，探索基于端邊云架構(gòu)的先進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)高效高精度管理技術(shù)。圍繞大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)開展高精度智能傳感技術(shù)攻關(guān)，開發(fā)適用于儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的功能安全及信息安全設(shè)計(jì)與評(píng)估技術(shù)。

高性能變流器。面向1500V以上高電壓應(yīng)用需求，開展高能效、高能量利用率高壓級(jí)聯(lián)技術(shù)攻關(guān)。突破變流器極端工況過載能力支撐技術(shù)、構(gòu)網(wǎng)和跟網(wǎng)控制高效切換技術(shù)，加快電池管理系統(tǒng)、變流器控制系統(tǒng)和設(shè)備級(jí)能量管理系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)技術(shù)開發(fā)，提升新型儲(chǔ)能電站有功、無功支撐能力。

高效熱管理。圍繞提升電池?zé)嵝阅芨兄皖A(yù)測(cè)精度，研發(fā)液體冷卻、相變材料冷卻、熱管冷卻等多種高效先進(jìn)熱管理技術(shù)，突破結(jié)構(gòu)緊湊、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的熱管理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。

智能化能量管理。突破基于指令跟蹤、平滑出力等多種模式的調(diào)度策略優(yōu)化技術(shù)、多設(shè)備協(xié)同優(yōu)化控制和構(gòu)網(wǎng)控制技術(shù)。開發(fā)儲(chǔ)能調(diào)節(jié)能力評(píng)估與智能調(diào)度決策系統(tǒng)。建設(shè)面向區(qū)域電網(wǎng)綜合應(yīng)用的分布式儲(chǔ)能資源協(xié)同聚合調(diào)控平臺(tái)。

高性能器件和預(yù)制艙。研發(fā)新型儲(chǔ)能系統(tǒng)用小型化高精度高可靠性智能傳感器、耐高溫耐高壓低損耗IGBT器件，支持新型電力電子器件及驅(qū)動(dòng)控制關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化高強(qiáng)度預(yù)制艙技術(shù)攻關(guān)。

　（三）攻關(guān)全生命周期多維度安全技術(shù)
　　圍繞新型儲(chǔ)能系統(tǒng)生產(chǎn)制造、運(yùn)行維護(hù)、回收利用全生命周期，構(gòu)建本征安全、主動(dòng)預(yù)警、高效防護(hù)、安全應(yīng)用等多維度技術(shù)體系。加強(qiáng)新型儲(chǔ)能各技術(shù)路線熱失控及燃燒爆炸失效機(jī)理研究，突破儲(chǔ)能電池本征安全與控制技術(shù)，支持基于數(shù)字孿生和人工智能技術(shù)開展新型儲(chǔ)能安全預(yù)警技術(shù)攻關(guān)。開展多元新型儲(chǔ)能技術(shù)熱蔓延機(jī)理研究，推動(dòng)新型儲(chǔ)能單元、系統(tǒng)、電站多尺度消防技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)電池模塊級(jí)精準(zhǔn)消防。加快新型儲(chǔ)能產(chǎn)品健康狀態(tài)在線評(píng)估等技術(shù)推廣應(yīng)用，探索建立新型儲(chǔ)能產(chǎn)品安全分級(jí)評(píng)價(jià)技術(shù)體系。
專欄3?生命周期多維度安全產(chǎn)品及技術(shù)

本征安全技術(shù)。圍繞提升儲(chǔ)能電池環(huán)境適應(yīng)性和熱穩(wěn)定性，開發(fā)強(qiáng)熱穩(wěn)定性正極和低膨脹負(fù)極材料、高強(qiáng)度耐高溫隔膜、溫敏性阻燃材料等先進(jìn)高安全材料，突破壓力容器全生命周期安全技術(shù)，支持鋰電池、鈉電池固態(tài)化發(fā)展，提升本征安全性能。

主動(dòng)安全預(yù)警技術(shù)。發(fā)展基于電壓、溫度、荷電狀態(tài)、變化率等運(yùn)行關(guān)鍵參數(shù)智能傳感器，結(jié)合先進(jìn)算法開發(fā)高精度儲(chǔ)能系統(tǒng)安全故障預(yù)判和診斷技術(shù)、儲(chǔ)能電池?zé)崾Э仡A(yù)警技術(shù)、儲(chǔ)能電池狀態(tài)和殘值評(píng)估技術(shù)及相關(guān)驗(yàn)證技術(shù)。

高效安全防護(hù)技術(shù)。聚焦熱蔓延抑制目標(biāo)，開發(fā)高效清潔抗復(fù)燃滅火介質(zhì)，單體和模組間熱傳導(dǎo)阻隔技術(shù)，高效環(huán)保冷卻及滅火設(shè)備。

安全性能評(píng)估技術(shù)。提升新型儲(chǔ)能系統(tǒng)、分級(jí)安全管理優(yōu)化技術(shù)，研發(fā)全工況模擬及安全可靠性試驗(yàn)技術(shù)、新型儲(chǔ)能系統(tǒng)全生命周期安全態(tài)勢(shì)智能評(píng)估技術(shù)、新型儲(chǔ)能產(chǎn)品加速老化測(cè)試技術(shù)。

三、實(shí)施產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展推進(jìn)行動(dòng)

　　（四）科學(xué)謀劃產(chǎn)業(yè)布局
　　加強(qiáng)鋰電池等產(chǎn)能監(jiān)測(cè)預(yù)警，防范盲目投資和無序發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)。組織開展新型儲(chǔ)能制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究，引導(dǎo)企業(yè)把握發(fā)展節(jié)奏，結(jié)合區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、市場(chǎng)需求等情況，合理制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，有序部署產(chǎn)業(yè)規(guī)模。引導(dǎo)儲(chǔ)能電池及關(guān)鍵材料企業(yè)向可再生能源富集、礦產(chǎn)資源充足、運(yùn)輸條件便利、基礎(chǔ)設(shè)施完善、應(yīng)用場(chǎng)景豐富的區(qū)域聚集。支持長(zhǎng)三角、京津冀、粵港澳大灣區(qū)、成渝地區(qū)、呼包鄂地區(qū)、海峽兩岸融合發(fā)展示范區(qū)等地聚焦新型儲(chǔ)能領(lǐng)域，培育發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)集群，加快構(gòu)建戰(zhàn)略引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、專業(yè)賦能的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。
　　（五）引導(dǎo)優(yōu)化供需關(guān)系
　　著力科學(xué)有序擴(kuò)大有效需求，順應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合新能源消納利用和電力系統(tǒng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理等因素，系統(tǒng)性確定新型儲(chǔ)能需求，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)需求牽引供給、供給保障和創(chuàng)造需求的高效聯(lián)動(dòng)發(fā)展。引導(dǎo)上下游穩(wěn)定預(yù)期，完善配套體系，支持產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)加強(qiáng)供需對(duì)接，推動(dòng)形成產(chǎn)業(yè)鏈融通發(fā)展的協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制，積極創(chuàng)新商業(yè)模式。引導(dǎo)各地區(qū)科學(xué)有序布局新型儲(chǔ)能制造項(xiàng)目，依托研究機(jī)構(gòu)開展行業(yè)運(yùn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警，防止低水平重復(fù)建設(shè)。
　　（六）加強(qiáng)資源保障利用
　　加大對(duì)國(guó)內(nèi)鋰、鈷、鎳等礦產(chǎn)資源的找礦支持力度，科學(xué)有序投放礦業(yè)權(quán)，增強(qiáng)國(guó)內(nèi)資源保障能力。指導(dǎo)國(guó)內(nèi)企業(yè)多元、有序、協(xié)同布局海外資源項(xiàng)目，降低資源開發(fā)運(yùn)輸成本。在防范風(fēng)險(xiǎn)前提下，支持企業(yè)加強(qiáng)對(duì)外投資合作，提升海外礦產(chǎn)開發(fā)供給能力。鼓勵(lì)生產(chǎn)企業(yè)做好產(chǎn)品全生命周期管理，加強(qiáng)產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)，提升產(chǎn)品易回收、易利用性。在滿足產(chǎn)品性能要求前提下，支持生產(chǎn)企業(yè)使用再生原料。
　　（七）培育產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)企業(yè)
　　鼓勵(lì)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，構(gòu)建龍頭帶動(dòng)、重點(diǎn)攻堅(jiān)、梯隊(duì)協(xié)同、鏈群互動(dòng)的產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展格局。加快培育一批牽引能力強(qiáng)，輻射帶動(dòng)廣、集群效應(yīng)大的生態(tài)主導(dǎo)型企業(yè)，充分發(fā)揮行業(yè)帶動(dòng)作用引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)集聚。培育一批專精特新“小巨人”、制造業(yè)單項(xiàng)冠軍和高新技術(shù)企業(yè)，建設(shè)一批綠色工廠、綠色供應(yīng)鏈管理企業(yè)，引導(dǎo)重點(diǎn)企業(yè)做強(qiáng)差異化、特色化長(zhǎng)板。
四、實(shí)施產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展行動(dòng)

　　（八）提高安全生產(chǎn)能力
　　堅(jiān)持底線思維，從本質(zhì)安全、生產(chǎn)安全、儲(chǔ)存安全、使用安全、處置安全、回收安全等多維度提升新型儲(chǔ)能制造業(yè)安全水平。壓實(shí)企業(yè)主體責(zé)任，做好安全隱患排查整改工作，落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任延伸制，引導(dǎo)企業(yè)開展安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，開展新型儲(chǔ)能產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督，推動(dòng)新型儲(chǔ)能制造業(yè)安全與質(zhì)量提升。鼓勵(lì)企業(yè)和電站強(qiáng)化安全隱患點(diǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警，完善應(yīng)急預(yù)案，細(xì)化指令線條和內(nèi)容，制定完善專業(yè)人員培訓(xùn)考核制度，提升風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和應(yīng)急處置能力。
　　（九）堅(jiān)持綠色低碳發(fā)展
　　支持新型儲(chǔ)能上下游企業(yè)優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)，提升能源資源利用效率，在制造端擴(kuò)大可再生能源使用比例。研究制定全產(chǎn)業(yè)鏈能耗計(jì)量、碳排放核算評(píng)價(jià)規(guī)范，研究建立儲(chǔ)能電池“護(hù)照”制度，加快建設(shè)新型儲(chǔ)能產(chǎn)品溯源管理體系和碳足跡認(rèn)證體系，推動(dòng)與國(guó)際規(guī)則互通互認(rèn)。
　　（十）提升智能制造水平
　　推動(dòng)區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等新一代信息技術(shù)在新型儲(chǔ)能制造業(yè)廣泛應(yīng)用。加快智能工廠建設(shè)，鼓勵(lì)新型儲(chǔ)能產(chǎn)品生產(chǎn)制造以及系統(tǒng)集成關(guān)鍵工序數(shù)字化改造，應(yīng)用機(jī)器視覺、超聲、紅外熱成像等在線檢測(cè)技術(shù)優(yōu)化質(zhì)量管控系統(tǒng)。提升各類新型儲(chǔ)能產(chǎn)品原材料生產(chǎn)、包裝等環(huán)節(jié)的自動(dòng)化水平。支持制造企業(yè)延伸服務(wù)鏈條，發(fā)展服務(wù)型制造新模式。
五、實(shí)施示范應(yīng)用場(chǎng)景拓展行動(dòng)

　　（十一）推進(jìn)電源和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用
　　積極鼓勵(lì)探索火電合理配置新型儲(chǔ)能，支持開展新型儲(chǔ)能配合調(diào)峰、調(diào)頻等多場(chǎng)景應(yīng)用。推動(dòng)新能源集成新型儲(chǔ)能和智能化調(diào)控手段建設(shè)友好型新能源電站。針對(duì)沙漠、戈壁、荒漠等新能源富集且本地消納能力較低的地區(qū)，支持新型儲(chǔ)能支撐可再生能源大規(guī)模消納。加快推進(jìn)共享儲(chǔ)能，提升儲(chǔ)能對(duì)電力系統(tǒng)的輔助服務(wù)能力。鼓勵(lì)新型儲(chǔ)能以獨(dú)立儲(chǔ)能主體參與電力市場(chǎng)。加快推動(dòng)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能應(yīng)用，提升新型儲(chǔ)能對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行支持能力，加快在土地資源緊張或偏遠(yuǎn)地區(qū)推廣替代型儲(chǔ)能，減輕輸變電投資壓力，提升電網(wǎng)末端供電能力。
　　（十二）拓展用戶側(cè)儲(chǔ)能多元應(yīng)用
　　面向數(shù)據(jù)中心、智算中心、通信基站、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)企業(yè)、公路服務(wù)區(qū)等對(duì)供電可靠性、電能質(zhì)量要求高和用電量大的用戶，推動(dòng)配置新型儲(chǔ)能。支持具備條件的工業(yè)企業(yè)、園區(qū)建設(shè)工業(yè)綠色微電網(wǎng)，積極推進(jìn)新型儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。鼓勵(lì)城鎮(zhèn)供熱合理配置新型儲(chǔ)能。依托“光儲(chǔ)充換檢”綜合性充換電站建設(shè)，發(fā)揮新型儲(chǔ)能在車網(wǎng)互動(dòng)等新模式中的支撐作用。推動(dòng)“光伏+儲(chǔ)能”系統(tǒng)在城市照明、交通信號(hào)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、公共廣播、“智慧車棚”等公共基礎(chǔ)設(shè)施融合應(yīng)用，鼓勵(lì)構(gòu)建微型離網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。發(fā)展個(gè)性化、定制化家用儲(chǔ)能產(chǎn)品。
六、實(shí)施產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系完善行動(dòng)

　　（十三）提升標(biāo)準(zhǔn)體系支撐水平
　　推動(dòng)新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新與標(biāo)準(zhǔn)化相互支撐、協(xié)同發(fā)展。支持開展新型儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，落實(shí)《國(guó)家鋰電池產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》和《新型儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，加強(qiáng)鈉電池、固態(tài)電池、液流電池等新型儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)布局，加快新型儲(chǔ)能產(chǎn)品安全與循環(huán)壽命、配套關(guān)鍵材料與部件、生產(chǎn)設(shè)備、關(guān)鍵檢測(cè)方法、綠色低碳、回收和綜合利用等標(biāo)準(zhǔn)制定。加快建立新型儲(chǔ)能電池安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，分級(jí)分類制定儲(chǔ)能電池標(biāo)準(zhǔn)，加大安全類強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施力度。強(qiáng)化新型儲(chǔ)能電池標(biāo)準(zhǔn)體系與現(xiàn)有電力儲(chǔ)能系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系的有效銜接。
　　（十四）加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)運(yùn)用
　　引導(dǎo)我國(guó)新型儲(chǔ)能企業(yè)提高知識(shí)產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造質(zhì)量，針對(duì)關(guān)鍵材料、儲(chǔ)能電池、電力電子器件等重點(diǎn)環(huán)節(jié)加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息利用，開展專利導(dǎo)航分析，加快培育布局一批原創(chuàng)型、基礎(chǔ)型高價(jià)值專利，提升標(biāo)準(zhǔn)必要專利相關(guān)能力。引導(dǎo)行業(yè)完善知識(shí)產(chǎn)權(quán)市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)體系，支持建設(shè)新型儲(chǔ)能相關(guān)產(chǎn)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營(yíng)中心，開展高價(jià)值專利產(chǎn)業(yè)化服務(wù)，鼓勵(lì)新型儲(chǔ)能領(lǐng)域探索專利池等運(yùn)營(yíng)模式，協(xié)同提升知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)防控水平，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)鏈增效。研究支持專利和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同發(fā)展創(chuàng)新機(jī)制，加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，禁止濫用知識(shí)產(chǎn)權(quán)排除、限制競(jìng)爭(zhēng)行為。
　　（十五）強(qiáng)化創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)建設(shè)
　　支持新型儲(chǔ)能領(lǐng)域科技創(chuàng)新平臺(tái)基地建設(shè)。推動(dòng)鋰電池行業(yè)規(guī)范管理等公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，提升公共服務(wù)供給能力，推動(dòng)新型儲(chǔ)能電池全鏈條信息的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化及透明化管理，支持構(gòu)建行業(yè)運(yùn)行分析、監(jiān)測(cè)預(yù)警等機(jī)制。鼓勵(lì)建設(shè)新型儲(chǔ)能產(chǎn)品檢測(cè)認(rèn)證平臺(tái)，開展產(chǎn)品分析、評(píng)價(jià)、應(yīng)用驗(yàn)證等服務(wù)。
七、實(shí)施貿(mào)易投資合作提升行動(dòng)

　　（十六）鞏固拓展出口優(yōu)勢(shì)
　　探索將加強(qiáng)新型儲(chǔ)能領(lǐng)域國(guó)際合作納入共建“一帶一路”“金磚國(guó)家”等合作機(jī)制框架，加強(qiáng)與相關(guān)國(guó)家資源戰(zhàn)略、政策、標(biāo)準(zhǔn)等對(duì)接，積極推動(dòng)建立互利共贏的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈合作體系。高質(zhì)量實(shí)施已生效的自由貿(mào)易協(xié)定，支持企業(yè)充分利用自由貿(mào)易協(xié)定的優(yōu)惠安排。鼓勵(lì)行業(yè)組織、智庫(kù)機(jī)構(gòu)建設(shè)公共服務(wù)平臺(tái)，及時(shí)跟蹤新型儲(chǔ)能領(lǐng)域相關(guān)國(guó)家市場(chǎng)準(zhǔn)入、環(huán)境保護(hù)等政策法規(guī)，舉辦貿(mào)易投資相關(guān)培訓(xùn)，系統(tǒng)提升企業(yè)國(guó)際化發(fā)展能力。充分發(fā)揮國(guó)內(nèi)行業(yè)組織和境外中資企業(yè)商（協(xié)）會(huì)協(xié)調(diào)、自律作用，防范出口領(lǐng)域惡意競(jìng)爭(zhēng)，共同維護(hù)中國(guó)品牌良好形象。
　　（十七）支持高質(zhì)量“引進(jìn)來”
　　鼓勵(lì)高校、企業(yè)和科研院所通過學(xué)術(shù)會(huì)議、聯(lián)合攻關(guān)、人才交流等多種形式開展前瞻技術(shù)交流和先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)，支持舉辦世界級(jí)新型儲(chǔ)能大會(huì)，搭建具有國(guó)際影響力的新型儲(chǔ)能行業(yè)交流平臺(tái)。鼓勵(lì)國(guó)際新型儲(chǔ)能企業(yè)和機(jī)構(gòu)在華設(shè)立研發(fā)中心、生產(chǎn)基地。吸引外資金融機(jī)構(gòu)對(duì)華投資，強(qiáng)化與國(guó)際性經(jīng)貿(mào)組織、行業(yè)商協(xié)會(huì)、專業(yè)投資機(jī)構(gòu)高效互動(dòng)，建立完善市場(chǎng)化、常態(tài)化合作對(duì)接機(jī)制。
　　（十八）推動(dòng)高水平“走出去”
　　支持新型儲(chǔ)能企業(yè)有序開展國(guó)際化布局，研究海外布局指引，引導(dǎo)企業(yè)制定因地制宜的出海戰(zhàn)略和布局方式。在“一帶一路”合作倡議下，支持企業(yè)聯(lián)合開拓國(guó)際市場(chǎng)。深入推進(jìn)新型儲(chǔ)能國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)交流合作，提升新型儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化水平，積極參與新型儲(chǔ)能國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修訂，在全球產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)中發(fā)揮引領(lǐng)作用。
八、保障措施

　　（十九）強(qiáng)化統(tǒng)籌協(xié)調(diào)
　　加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體規(guī)劃布局和運(yùn)行監(jiān)測(cè)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型升級(jí)和健康有序發(fā)展。積極探索央地聯(lián)動(dòng)和區(qū)域協(xié)同發(fā)展模式，引導(dǎo)各地區(qū)因地制宜推進(jìn)產(chǎn)業(yè)合理布局，鼓勵(lì)地方出臺(tái)支持新型儲(chǔ)能制造業(yè)技術(shù)進(jìn)步和轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展的專項(xiàng)政策。建設(shè)政府與企業(yè)共同參與的質(zhì)量監(jiān)督體系，研究建立以強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的儲(chǔ)能電池產(chǎn)品安全推薦目錄。
　　（二十）加大政策支持
　　統(tǒng)籌利用中央及地方相關(guān)政策資源，支持新型儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，開展多場(chǎng)景新型儲(chǔ)能應(yīng)用試點(diǎn)示范。在儲(chǔ)能產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)為企業(yè)提供便利化服務(wù)。發(fā)揮國(guó)家產(chǎn)融合作平臺(tái)作用，用好綠色金融工具，鼓勵(lì)保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)圍繞新型儲(chǔ)能電站開發(fā)保險(xiǎn)產(chǎn)品。
　　（二十一）規(guī)范行業(yè)秩序
　　規(guī)范地方招商引資法規(guī)制度，推動(dòng)建立全國(guó)統(tǒng)一大市場(chǎng)。加強(qiáng)鋰電池行業(yè)規(guī)范管理，落實(shí)新型儲(chǔ)能企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量主體責(zé)任，健全質(zhì)量管理體系，加強(qiáng)新型儲(chǔ)能產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督。加強(qiáng)對(duì)專利侵權(quán)、市場(chǎng)壟斷等違法違規(guī)行為的預(yù)防和懲治，化解行業(yè)“內(nèi)卷”現(xiàn)象，維護(hù)健康公平市場(chǎng)環(huán)境。鼓勵(lì)第三方機(jī)構(gòu)、行業(yè)組織等積極發(fā)揮監(jiān)督作用，建立正向引導(dǎo)市場(chǎng)的合作機(jī)制。
　　（二十二）加快人才引育
　　強(qiáng)化新型儲(chǔ)能制造業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)教融合，進(jìn)一步發(fā)揮產(chǎn)教融合平臺(tái)作用，鼓勵(lì)企業(yè)深度參與人才培養(yǎng)和教育教學(xué)環(huán)節(jié)，做實(shí)做優(yōu)做強(qiáng)產(chǎn)業(yè)學(xué)院、現(xiàn)場(chǎng)工程師學(xué)院。因產(chǎn)辦學(xué)、因需施教，助推產(chǎn)業(yè)需求與學(xué)生所學(xué)同頻共振。培養(yǎng)與“吸納”相結(jié)合增加國(guó)際型產(chǎn)業(yè)人才供給，協(xié)調(diào)構(gòu)建高端人才培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)人才差異化合理布局，促進(jìn)人才等要素跨區(qū)域有序流動(dòng)。

信息來源：工信微報(bào)

天津大學(xué)研發(fā)可控手性石墨烯卷為自旋電子學(xué)開辟新路徑

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中新網(wǎng)天津2月25日電 (記者 孫玲玲)記者25日從天津大學(xué)獲悉，日前，該校胡文平教授、雷圣賓教授、李奇峰教授和沈永濤副教授聯(lián)合團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種名為“石蠟輔助浸入法”的新技術(shù)，成功制備出具有可控手性的石墨烯卷，為二維材料的手性調(diào)控及其在自旋電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了全新思路。這一突破性進(jìn)展不僅為材料科學(xué)領(lǐng)域注入了新活力，也為未來量子計(jì)算和自旋電子器件的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。相關(guān)成果已發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊《自然·材料》。

手性石墨烯卷的形成示意圖。(天津大學(xué)供圖)
據(jù)了解，手性是指物體與其鏡像不能完全重合的特性，就像我們的左手和右手一樣。手性在自然界中無處不在，從分子到材料，手性結(jié)構(gòu)往往表現(xiàn)出獨(dú)特的光學(xué)、電子和化學(xué)性質(zhì)。例如，許多藥物分子因其手性不同而具有截然不同的生物活性。在材料科學(xué)領(lǐng)域，手性材料的開發(fā)對(duì)于推動(dòng)光學(xué)器件、自旋電子學(xué)和量子計(jì)算等前沿技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
石墨烯作為一種經(jīng)典的二維材料，因其高電導(dǎo)率、優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，一直是材料科學(xué)研究的焦點(diǎn)。然而，石墨烯本身是無手性的。近年來，科學(xué)家們嘗試通過卷曲等方式將手性引入石墨烯和其他二維材料中，以探索其潛在的新特性和應(yīng)用。然而，如何在二維材料中精確引入手性仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。目前，能夠?qū)崿F(xiàn)手性自旋電子學(xué)功能的二維材料非常有限，且缺乏普適的制備方法。
天津大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一難題開發(fā)了一種名為“石蠟輔助浸入法”的新技術(shù)，能夠以可控的角度卷曲石墨烯，從而制備出具有特定手性的石墨烯卷。這種方法不僅適用于石墨烯，還可以推廣到其他二維材料中，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量生產(chǎn)。
“這項(xiàng)研究成果不僅為非手性二維材料的手性調(diào)控提供了一種通用方法，還為探索量子行為和開發(fā)室溫自旋電子技術(shù)開辟了新的方向?！眻F(tuán)隊(duì)雷圣賓教授介紹，“未來，這項(xiàng)技術(shù)有望在自旋電子器件、量子計(jì)算、光學(xué)器件、材料科學(xué)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)超越傳統(tǒng)碳材料的獨(dú)特功能，也為自旋電子學(xué)和量子技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。(完)

將石墨烯加入銅，出現(xiàn)前所未有的電氣性能，石墨烯銅基復(fù)合材料突破性進(jìn)展！

發(fā)布于 作者：

石墨烯作為銅基復(fù)合材料的理想增強(qiáng)相，近年來在提升材料性能及工業(yè)化應(yīng)用方面取得了顯著進(jìn)展。一種全新的高電導(dǎo)率石墨烯銅基復(fù)合材料開始在線纜行業(yè)推廣，已經(jīng)有高速裸線工廠在驗(yàn)證其性能，其設(shè)計(jì)理論是石墨烯+銅，具有高導(dǎo)電率（57-59 MS/M）和高穩(wěn)定性，而石墨烯的電導(dǎo)率高達(dá)100 MS/M，LTDF石墨烯的電導(dǎo)率比銅高出近70%，因此，以銅為基體、以石墨烯為增強(qiáng)相，制得的高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性、超高強(qiáng)度及電磁屏蔽性能優(yōu)良的“超級(jí)銅”正越來越受到科研界和產(chǎn)業(yè)界的青睞。最新石墨烯銅基復(fù)合材料突破性進(jìn)展，美國(guó)能源部太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)將石墨烯這種碳基材料添加到電銅中，發(fā)現(xiàn)它能夠在不降低電導(dǎo)率的情況下，減少金屬的電阻溫度系數(shù)，這一成果有望帶來電氣效率的提升。

電阻溫度系數(shù)解釋了為什么銅線在通電時(shí)會(huì)發(fā)熱，它是金屬導(dǎo)電性的一個(gè)重要影響因素。如果金屬溫度過高，其導(dǎo)電性通常會(huì)降低。這一發(fā)現(xiàn)是在科學(xué)家們多年研究如何通過添加其他材料來增加金屬導(dǎo)電性，尤其是在高溫環(huán)境下取得的，這也顛覆了關(guān)于金屬作為導(dǎo)體行為的傳統(tǒng)科學(xué)認(rèn)知。

銅（Cu）因其優(yōu)良的導(dǎo)電性能被廣泛應(yīng)用于電機(jī)、發(fā)電機(jī)、建筑電線、充電器、變壓器和電氣接觸等領(lǐng)域。隨著對(duì)電氣化和能源效率要求的提高，需要開發(fā)出比現(xiàn)有銅合金（如C10100和C11000）具有更高電性能的材料。來自PNNL的科學(xué)家們?cè)凇?span id="j7ipffqj1" class="">Materials & Design》雜志上發(fā)表的研究成果顯示，通過剪切輔助加工和擠出（ShAPE）技術(shù)制造的銅-石墨烯復(fù)合材料，在電性能上取得了顯著提升。具體而言，添加18ppm的石墨烯能夠使C11000合金的電阻溫度系數(shù)（TCR）降低近11%，研究人員發(fā)現(xiàn)，這一降低并沒有減少材料在室溫下的電導(dǎo)率?！拔覀冏C明了片狀和團(tuán)簇必須同時(shí)存在，才能制造出更適合高溫運(yùn)行的更好導(dǎo)體。”PNNL 的材料科學(xué)家、參與該研究的 Kappagantula 說。

圖：（a）摩擦系數(shù)（CoF）隨滑動(dòng)時(shí)間的變化；（b）僅銅和銅-石墨烯（Cu-Gr）原料箔的磨損深度隨磨損寬度的變化，這些原料箔用于制造各種ShAPE銅-石墨烯復(fù)合材料

圖：（a）電阻溫度系數(shù)（TCR）和（b）ShAPE僅銅及銅-石墨烯（Cu-Gr，簡(jiǎn)稱CuG）復(fù)合材料的電導(dǎo)率隨石墨烯（Gr）含量的變化

圖：銅-石墨烯半擠出區(qū)域的表征（a）逆極圖、圖像質(zhì)量圖和核平均誤取向圖（從左至右），這些圖來自插圖中光學(xué)圖像中標(biāo)記為矩形的區(qū)域；（b）逆極圖、圖像質(zhì)量圖和核平均誤取向圖（從左至右），這些圖來自插圖中光學(xué)圖像中標(biāo)記為矩形的區(qū)域。請(qǐng)注意，在銅-石墨烯樣品中，晶粒尺寸和CSL邊界濃度從角落到中心的增加，這與純銅擠出物相比呈現(xiàn)出相反的趨勢(shì)。
例如，在電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的核心部分，使用的是盤繞的銅線。如今的電機(jī)被設(shè)計(jì)為在有限的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，因?yàn)楫?dāng)它們過熱時(shí)，電導(dǎo)率會(huì)顯著下降。由于這種復(fù)合材料可以降低電阻溫度系數(shù)，電動(dòng)機(jī)現(xiàn)在有可能在更高溫度下運(yùn)行而不失去導(dǎo)電性。
圖：來自銅-石墨烯擠出物的透射電子顯微鏡（TEM）和原子探針斷層掃描（APT）結(jié)果：（a-b）來自銅的掃描透射電子顯微鏡（STEM）圖像，顯示銅晶粒中富含碳（C）的納米區(qū)域沿111晶面排列。（b）APT結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了基體中碳的富集。（c）二維成分圖顯示銅基體中局部碳（約8%原子比）的富集。在特定晶面（可能是111晶面）上的明顯排列與TEM觀察結(jié)果一致

另一個(gè)潛在的用例是將電力輸送到家庭和企業(yè)的輸電線路，這些線路通常由銅制成。使用這種復(fù)合材料制成的電線可以在全球城市對(duì)電力需求增加的情況下提供更高的效率。

研究人員計(jì)劃繼續(xù)定制銅 – 石墨烯材料，同時(shí)測(cè)試厚度約為美國(guó)一分錢硬幣，即 1.5 毫米的用該材料制成的電線。在實(shí)驗(yàn)中，他們將測(cè)量其他關(guān)鍵屬性，如強(qiáng)度、疲勞、腐蝕和耐磨性，以測(cè)試其在工業(yè)應(yīng)用中的可行性。

來源：公眾號(hào)·線纜行業(yè)朋友圈分享

CGIA：關(guān)于征集2025年度石墨烯標(biāo)準(zhǔn)新項(xiàng)目的通知

發(fā)布于 作者：

各會(huì)員單位及相關(guān)單位：

石墨烯材料憑借其優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)性質(zhì)以及超大比表面積、層狀可滑動(dòng)結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)特性，在電子器件、新能源、復(fù)合材料、大健康醫(yī)療和國(guó)防軍工等眾領(lǐng)域展現(xiàn)出可喜的應(yīng)用價(jià)值。一批石墨烯應(yīng)用產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了市場(chǎng)突破，在重要裝備、重大工程、環(huán)境治理、節(jié)能減排以及標(biāo)志性民生產(chǎn)品領(lǐng)域得到了市場(chǎng)化應(yīng)用。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)先行。中關(guān)村華清石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟致力于石墨烯等納米新材料團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)制工作，現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)石墨烯領(lǐng)域開展標(biāo)準(zhǔn)化工作最早、參與人數(shù)最多、最具行業(yè)影響力的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)組織。為推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，建立健全石墨烯標(biāo)準(zhǔn)體系，現(xiàn)面向社會(huì)征集2025年石墨烯相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)新項(xiàng)目。具體事項(xiàng)通知如下：

一、征集范圍

1.石墨烯材料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。圍繞石墨烯材料的特性參數(shù)表征方法、制備工藝、材料規(guī)范、綠色制造等。

2.石墨烯應(yīng)用產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。圍繞石墨烯在各應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品建立產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵性能參數(shù)檢測(cè)方法、應(yīng)用指南、綠色制造等。

3.石墨烯企業(yè)評(píng)價(jià)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。圍繞企業(yè)的創(chuàng)新、品牌、信用等建立相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

二、申報(bào)要求

1.申報(bào)主體：具備技術(shù)研發(fā)、檢測(cè)驗(yàn)證及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)的相關(guān)單位或個(gè)人，鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合申報(bào)。

2.申報(bào)材料：需提交《2025年度石墨烯標(biāo)準(zhǔn)新項(xiàng)目申報(bào)書》（格式見附件，掃描下方二維碼下載）。

3.申報(bào)項(xiàng)目應(yīng)具有一定的創(chuàng)新性和先進(jìn)性，能反映石墨烯領(lǐng)域的最新技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展方向。

三、申報(bào)流程

1.本申報(bào)常年有效。請(qǐng)申報(bào)單位將申報(bào)材料電子版發(fā)送standard@c-gia.org。郵件主題請(qǐng)注明“2025年度石墨烯標(biāo)準(zhǔn)新項(xiàng)目申報(bào)-[申報(bào)單位名稱] – [項(xiàng)目名稱]”。紙質(zhì)材料加蓋公章后寄送至聯(lián)盟辦公室。

2.審查：聯(lián)盟將對(duì)申報(bào)材料進(jìn)行形式審查。通過形式審查的項(xiàng)目，聯(lián)盟將按照《中關(guān)村華清石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》進(jìn)行立項(xiàng)評(píng)審，立項(xiàng)后按程序組織制定。

四、聯(lián)系方式

中關(guān)村華清石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟

標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)部：戎老師 李老師

聯(lián) 系 電 話：13681575663 13691342491

電 子 郵 箱：standard@c-gia.org

地? ? ?址：北京市通州區(qū)北苑萬達(dá)廣場(chǎng)A座504

中關(guān)村華清石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟

2025年2月20日

CGIA:關(guān)于征集在家電領(lǐng)域可應(yīng)用的新技術(shù)、新材料的通知

發(fā)布于 作者：

20各相關(guān)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)：

為加速石墨烯等新材料在家電領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，推動(dòng)家電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新與升級(jí)，中關(guān)村華清石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟（簡(jiǎn)稱華清石墨烯聯(lián)盟）于2024年底正式成立“石墨烯家電技術(shù)合作工作組”。該工作組由廣東美的廚房電器制造有限公司擔(dān)任組長(zhǎng)單位，致力于推動(dòng)石墨烯等新材料在家電領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。

石墨烯材料作為一種具有優(yōu)異性能的新型材料，在提高能效、降低碳排放、新型功能涂層、高性能電加熱技術(shù)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。本次征集活動(dòng)旨在匯聚行業(yè)內(nèi)外的技術(shù)資源，搭建產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，助力家電行業(yè)和石墨烯等新材料高質(zhì)量發(fā)展。

一、征集范圍

（一）提高能效技術(shù)

  1. 高效電機(jī)技術(shù)：優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì)與材料選擇，提升電機(jī)效率，降低能耗。
  2. 智能控制系統(tǒng)：利用人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)家電的智能調(diào)控與能效優(yōu)化。
  3. 新型熱傳導(dǎo)技術(shù)：通過改進(jìn)熱傳導(dǎo)材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提升家電的熱效率和運(yùn)行穩(wěn)定性。

（二）降低碳排放技術(shù)?

  1. 綠色環(huán)保制冷劑：研發(fā)新型環(huán)保制冷劑，減少溫室氣體排放。
  2. 節(jié)能設(shè)計(jì)方案：從產(chǎn)品設(shè)計(jì)源頭優(yōu)化能源利用效率，降低碳足跡。
  3. 可再生能源應(yīng)用技術(shù)：探索太陽能、風(fēng)能等可再生能源在家電產(chǎn)品中的應(yīng)用。

（三）新型功能涂層技術(shù)?

  1. 抗菌涂層：利用石墨烯材料的抗菌特性，提升家電產(chǎn)品的衛(wèi)生安全性能。
  2. 自清潔涂層：通過超疏水或光催化材料實(shí)現(xiàn)家電表面的自清潔功能。
  3. 防腐蝕涂層：延長(zhǎng)家電產(chǎn)品的使用壽命，特別是在潮濕或腐蝕性環(huán)境中使用的產(chǎn)品。

（四）高性能電加熱技術(shù)

  1. 快速升溫材料：利用石墨烯材料的高導(dǎo)熱性實(shí)現(xiàn)家電產(chǎn)品的快速加熱功能。
  2. 精準(zhǔn)控溫技術(shù)：通過石墨烯材料的溫度敏感特性實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)溫度控制。
  3. 高效節(jié)能技術(shù)：優(yōu)化電加熱系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率，降低能耗。

（五）其他

  1. 其他旨在增強(qiáng)家電產(chǎn)品性能、開發(fā)創(chuàng)新功能或優(yōu)化現(xiàn)有功能的先進(jìn)技術(shù)和新材料均屬于本次征集范疇。

二、參與價(jià)值與機(jī)會(huì)

（一）技術(shù)合作與資源共享??

參與企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)將有機(jī)會(huì)與美的公司等龍頭企業(yè)建立合作關(guān)系，共享技術(shù)資源和市場(chǎng)渠道。

（二）降低碳排放技術(shù)

成功入選的技術(shù)方案將有機(jī)會(huì)通過美的公司的產(chǎn)品線實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化推廣，快速進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)并提升品牌影響力。

（三）技術(shù)研發(fā)支持

美的公司在家電領(lǐng)域擁有豐富的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和資源，參與者可以借助其技術(shù)支持加速技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

（四）政策與資金支持

石墨烯產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家重點(diǎn)支持的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，參與者可能有機(jī)會(huì)共同申請(qǐng)相關(guān)科研基金和技術(shù)改造專項(xiàng)資金。

三、參與條件與注意事項(xiàng)

（一）技術(shù)要求?

  1. 提交的技術(shù)方案需具備較高的創(chuàng)新性和實(shí)用性，能夠解決當(dāng)前家電行業(yè)的痛點(diǎn)問題。
  2. 技術(shù)方案需經(jīng)過初步驗(yàn)證，具備一定的成熟度和可推廣性。

（二）企業(yè)要求

  1. 具有專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)以及堅(jiān)實(shí)研究基礎(chǔ)，在技術(shù)上擁有持續(xù)迭代升級(jí)的能力。
  2. 滿足團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn) T/CGIA005 – 2022《石墨烯材料開發(fā)與制造能力等級(jí)評(píng)價(jià)》中開發(fā)能力達(dá)到 II 級(jí)及以上，或制造能力達(dá)到 B 級(jí)及以上的企業(yè)，將被優(yōu)先考慮入選。
  3. 聯(lián)盟會(huì)員企業(yè)在同等條件下享有優(yōu)先入選資格。

（三）提交資料要求?

  1. 技術(shù)資料：簡(jiǎn)要闡述技術(shù)原理、性能指標(biāo)及技術(shù)優(yōu)勢(shì)等內(nèi)容。
  2. 產(chǎn)品資料：提供產(chǎn)品規(guī)格、應(yīng)用案例、市場(chǎng)反饋等關(guān)鍵信息；如有產(chǎn)品實(shí)物或樣品，可一并提供。
  3. 企業(yè)/機(jī)構(gòu)資料：包括營(yíng)業(yè)執(zhí)照副本、科研機(jī)構(gòu)資質(zhì)證明、團(tuán)隊(duì)介紹及詳細(xì)聯(lián)系方式等。

（四）時(shí)間節(jié)點(diǎn)

  1. 《家電新技術(shù)和新材料征集表》詳見附件，征集表提交截止時(shí)間為2025年4月30日。
  2. 請(qǐng)各單位發(fā)送郵件時(shí)，將標(biāo)題統(tǒng)一命名為：家電新技術(shù)和新材料征集表 – 單位名稱 。
  3. 初步篩選后，符合條件的企業(yè)將受邀參加2025年5月的美的家電技術(shù)對(duì)接會(huì)。

（五）聯(lián)系方式

  1. 聯(lián)系人：戴石鋒/ 戎青輝
  2. 聯(lián)系電話：13811062632 / 13681575663
  3. 郵箱地址：standard@c-gia.org

附件：家電新技術(shù)和新材料征集表.docx

中關(guān)村華清石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟

2025年2月10日