《Carbontech Magazine》第4期,一睹为快,免费订阅!
4月间,疫情虽扩散,桃花仍绽放。碳材料的研究没有止步,产学研的合作也没有搁浅。碳材料的发展将迎难而上,跨上新的台阶。
聚焦“碳”前沿科技,呈现“碳”行业动态。本期《Carbontech Magazine》特邀北京化工大学邱介山教授从学术和产业角度出发,分析碳材料在碳达峰碳中和过程中的关键技术问题和应用前景;专访中科院山西煤化所陈成猛研究员,分享多孔碳材料的发展现状、产业化情况和未来发展方向;同时展现碳点、碳纳米管、石墨烯、金刚石、培育钻石、多孔碳、碳化硅、碳基储能等细分方向前沿动态,呈现“碳科技”领域研究新热点、技术新方向;亦针对碳材料细分板块进行深入浅出的行业分析,荟聚行业观点,分享独特见解。


内容解读
01 行业动态--速览全产业链大事件
碳纳米管
清华大学:成功合成碳纳米管高性能气流传感器;
美国科学家制造出碳纳米管轻质装甲材料;
天奈科技:国金证券给予增持评级,预期涨幅超20%;
……
多孔碳
MOF衍生的三维有序多孔碳纳米材料,用于高效碱性锌空气电池;
单原子金属位有序介孔碳催化剂,用于电化学CO2还原;
纳米片组装3D多孔碳的微相分离工程,用于超级电容器;
……
碳化硅半导体
山西烁科晶体成功研制出8英寸碳化硅晶体;
碳化硅、硅功率器件厂商,美浦森完成近亿元A轮融资;
碳化硅企业忱芯科技完成近亿元融资,主要用于产品研发和量产准备;
……
储能
温州大学碳中和技术创新研究院研发圆柱型钠离子电池,预计今年内正式投产;
年产50000吨锂电池人造石墨负极材料项目成功签约;
宝丰集团200 GWh锂离子储能全产业链项目正式开工;
碳中和再加码,碧桂园创投独家领投钠离子电池新锐;
……
培育钻石
年产150万克拉培育钻石!商丘力量钻石科技研发中心项目开工;
光伏龙头晶盛机电官宣MPCVD设备研发成功;
Clean Origin获得来自Titan的2000万美元股权投资;
……
石墨烯
刘云圻课题组在单晶石墨烯制备方面取得新进展;
清华大学任天令团队在小尺寸晶体管研究方面取得重大突破;
韩国电力公司启动石墨烯纤维型电力电缆研发项目;
世界上第一个使用石墨烯增强水泥的3D打印建筑诞生;
……
碳点
天然蚕丝也可发出明亮荧光;
碳点用于治疗阿尔兹海默病;
碳点用作绿色高效金属缓蚀剂;
色氨酸-山梨醇基碳量子点用于治疗肝细胞癌;
……
碳纤维
复合年增长率高达 22.7%,生物复合材料市场前景广阔;
总投资16.26亿元,宝武碳业与万华化学合作建设碳纤维原丝项目;
中简科技签订21.7亿元碳纤维、碳纤维织物重大销售合同;
……
金刚石及超精密加工
中科院微电子所在氮化镓—金刚石异质集成方面取得新进展;
新发现,金刚石激光有望实现高性能光学频率梳运转;
日本大阪市立大学等成功制造金刚石键合GaN晶体管;
投资上百亿!河南打造多个工业金刚石、培育钻石生产项目;
……
02 人物专访,听听大咖们怎么说
《Carbontech Magazine》编辑部特邀北京化工大学邱介山教授从学术和产业角度出发,分析碳材料在碳达峰碳中和过程中的关键技术问题和应用前景。

主要观点:
“碳纳米材料的科学研究及产业发展,中国处于国际引领地位”
“煤基碳材料:磨剑30余年、稻草变黄金”
“储能器件的发展未来具有很大的空间”
“绿色能源的发展:碳材料前景广阔、不可或缺”
“科研成果产业化,需要有高度、有深度、有保障的平台”
“国之所需、吾志所向;支撑引领行业发展是研究的出发点”
……
《Carbontech Magazine》编辑部特邀中科院山西煤化所陈成猛研究员,分享多孔碳材料的发展现状、产业化情况和未来发展方向。

主要观点:
“延伸焦化产业链,沥青基炭材料势头强劲”
“多孔炭“成长记”:从基本应用到新兴应用”
“储能用多孔炭市场前景向好”
“大胆创新,打造国产特色电容炭”
“产学研联动需要各要素集成”
……
03 行业分析,了解产业新动态
🔹 大尺寸大势所趋,衬底是SiC产业化降本的核心
成本下降是碳化硅(SiC)产业化推广的核心。在碳化硅器件的成本占比当中,村底、外延、器件分别占比46%、23%、20%。衬底为碳化硅降本的核心。
目前6英寸碳化硅村底价格在 1000 美金/片左右,数倍于传统硅基半导体,核心降本方式包括:提升材料使用率(向大尺寸发展)、降低制造成本(提升良率)、提升生产效率(更成熟的长晶工艺)。

🔹 科技结晶是培育钻石最“硬”的属性(下)

材料角度,培育钻石与天然钻石相同。但作为宝石,显然是不一样的。这里要说一下经常听到的比喻:天然钻石和培育钻石的关系如同天然珍珠与养殖珍珠。笔者要表达的意思是,拿养殖珍珠比拟培育钻石,显然极大拉低了培育钻石的科技属性。
因此,培育钻石可以坐享一些成熟的天然钻石文化,但切不可完全照搬天然钻石理念,因为在某些方面两者有着截然不同的关系。
🔹 诺奖代言的雅迪石墨烯铅酸电池专利剖析
笔者通过专利搜索发现,目前以“浙江南都电源动力股份有限公司”、“界首市南都华宇电源有限公司”、“浙江长兴南都电源有限公司”和“雅迪科技集团有限公司”为当前专利权人的石墨烯铅酸电池专利有4篇,其中2篇授权,2篇实审中。雅迪官方网站公布的TTFAR石墨烯电池专利(申请号201910663164.5、201910663179.1)也在其中。现对这4篇专利进行简要分析。

🔹 生物质衍生碳基材料的研究进展

随着能源短缺及环境污染的日益加剧,未来社会将不得不依靠可持续和可再生能源。多孔碳材料因其优异的性能,包括导电性、稳定性、可调控的形貌和功能而得到广泛研究。

碳纳米管和石墨烯的出现显著促进了催化剂/电极的发展。尽管基于碳纳米管或石墨烯的催化剂/电极具有良好的性能,但它们的大规模应用目前仍受到高成本的限制。因此,可持续和丰富的生物质资源引起了研究人员广泛关注。
