近日消息，《2016十三五新材料技術發展報告》 在國家新材料產業發展戰略咨詢委員會官網正式上線！《2016年度新材料發展報告》由天津研究院組織編撰，動員了國內外著名專家和知名學者200余人，聚焦于新一代電子信息材料、先進結構與復合材料、新型功能與智能材料、納米材料與器件、材料基因工程等重大重點領域的國際進展、知識產權、未來5-10年發展趨勢，進行了綜述和預測。

    本年度白皮書涵蓋上述五個領域的20個子專題，以下為其目錄：

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    我們特此摘錄了《2016年度新材料發展報告》中新型納米碳材及器件部分石墨烯相關內容，供讀者參考。

    新型納米碳材及器件

    一、背景

    進入21世紀以來，納米金剛石、富勒烯、碳納米管、石墨烯等新型納米碳材料的迅速發展引起了全世界的廣泛關注。當這些材料的尺度縮小到納米范圍時，其部分物理、化學性質將發生顯著變化，并呈現出由高比表面積或量子效應引起的一系列獨特性能。

    新型納米碳材料具有穩定性好、強度高、比較面積大和碳來源豐富等特點。是最具發展潛力的前沿材料，也是主導未來高科技競爭的戰略材料。由其制備的器件，將在能源的高校存儲與應用、光電子器件、傳感器等領域呈現出誘人前景，甚至有望引發顛覆性的產業革命。

    盡管納米金剛石和富勒烯發現較早，但受制于產業化制備技術和應用領域開發限制，目前仍處于實驗室階段。當前，石墨烯和碳納米管是引發各國政府、科技界、產業界全面關注的重點新型納米碳材料，具有一定的產業化規模。

    石墨烯

    （一）石墨烯材料及器件

    石墨烯不僅是世界上已知最強、最堅硬、最薄的材料，同時也是已知材料中電阻率最小、導熱系數最高的物質。

    石墨烯根據其形態與應用可以分為微片（粉體）和薄膜兩類。石墨烯微片的制備方法有：氧化還原法、插層剝離法、液相剝離法、機械剝離法等，石墨烯薄膜的制備方法有：化學氣相沉積法以及外延生長法等。其中，利用插層剝離法或氧化還原法制備石墨烯微片的技術已經實現產業化，而以化學氣相沉積法卷對卷制備高質量大面積石墨烯薄膜的技術也已取得重大突破。

    我們分析，未來石墨烯材料及器件在應用層面上的發展將會經歷以下初級、中級、高級三個階段。

    （二）石墨烯國內外進展2004年，英國曼徹斯特大學安德烈海姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫第一次成功地從石墨中分離出了SP2軌道雜化的石墨烯，自此石墨烯的研究掀起了高潮。特別是近年來，英、美、德、日、韓各國以及歐盟均將石墨烯的研發上升至戰略高度，各科技界和產業界紛紛發力與國家高層布局遙相呼應，正在形成技術研發和產業投資的高潮，力爭把我石墨烯技術革命和產業革命的機遇。

    作為石墨烯的誕生國，2011年起英國政府將石墨烯定位重點發展的新興技術，迄今為止在該領域投入數億英鎊，重點研究領域涉及電子信息、傳感器、復合材料。儲能材料以及結構材料。英國石墨烯研究基礎雄厚，學術方面以曼徹斯特大學和劍橋大學為主，科研機構由國家石墨烯研究中心牽頭，還將與2018I安建成第二個石墨烯技術創新中心。產業層面英國本土企業相對薄弱，為此英國國家石墨烯研究中心已于全球約50家企業建立了合作關系，旨在將石墨烯的基礎研究推向產業化。

    近年來，德國在石墨烯領域取得了不菲成績，源于政府攜手歐盟通過政策鼓勵、資金支持充分調動國內科研機構、企業和高校的積極性，全面參與了數千個石墨烯研發項目，形成了政產學研一體的石墨烯研發網絡。學術方面，2016年在歐洲社會基金（ESF）的支持下，歐洲又一新的石墨烯研究中心在德累斯頓工業大學誕生。產業層面巴斯夫攜手馬普學會成立了包括石墨烯在內的碳材料創新中心，另外AMO公司、諾基亞貝爾實驗室、博世等公司在石墨烯應用于光子和光電領域局域較強優勢。此外I，德國愛思強公司研發出的金屬有機化學氣相沉積設備標志著大規模石墨烯制備技術取得突破性進展。

    2013年，歐盟啟動了石墨烯旗艦計劃，總投資高達10億歐元，并在一年后發布了石墨烯科技路線圖。運行至今，石墨烯旗艦計劃帶領英、德、法、意大利、荷蘭、丹麥等歐洲國家，攜手推進石墨烯的研發和產業化進程，并積極促進了全球其它地區的合作交流。

    美國政府在布局石墨烯的研發應用時針對性極強。國防部開展了多項石墨烯研究項目，重點是將其應用于最具顛覆傳統產業的領域，以期占據軍事前沿技術的制高點。產業層面上美國呈現多元化布局，既包括IBM、因特兒、波英等行業巨頭，也包括一批中小型石墨烯新興企業。

    韓國石墨烯制備技術和器件研究發展迅猛，政府提供了近3億美元的資金支持相關研究，主要研究機構包括部分高校以及三星電子和LG公司，他們在光電器件、晶體管、薄膜以及OLED等方面已擁有豐富的應用研究成果，并積極與英國政府及歐洲石墨烯旗艦計劃展開合作。

    日本政府近年來大力支持包括石墨烯在內的納米碳材料相關研究，經產省投資120億日元鼓勵研發。在政府的支持下，日本在石墨烯量產技術、儲能應用等方面取得一定成果。但日本的研究主要集中在初級應用，試圖利用石墨烯的優異性能功鞏固其在電池領域的傳統優勢。

    我國近年來在石墨烯領域開展了大量研究躋身世界石墨烯研究領域第一梯隊，申請專利總數世界第一，在石墨烯制備、物性與應用基礎探索方面獲得了一批具有重要國際影響力的創新研究成果，同時石墨烯產業也呈蓬勃發展之勢。研究力量主要是清華大學、浙江大學和哈爾濱工業大學等高校，中科院等科研機構以及新興的中小企業。我國政府對石墨烯研究及產業發展也給予了大力支持。《新材料產業“十二五”發展規劃》中將石墨烯作為重點發展的前沿新材料?！妒鍑铱萍紕撔乱巹潯分忻鞔_將石墨烯列為重點發展的先進功能材料于顛覆性技術。《中國制造2025》明確要求做好石墨烯等戰略前沿材料的提前布局，并編制了石墨烯產業技術路線圖。但是整體上，我國在石墨烯研究領域缺乏原始創新和系統創新，成果轉化率低。

    詳細內容請點擊閱讀：十三五產業發展報告http://www.ecorr.org/skin/135.pdf

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責任編輯：王元

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