近些年，随着针对石墨烯这种“万能材料”研究的不断深入和国家对新能源领域的大力支持和投入，清华大学、北京大学、复旦大学、中科院等高校和科研院所，都在积极开展石墨烯基微型超级电容器的研究工作，青岛的科研院所在石墨烯研究中也一直保持前列。中科院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员带领的团队，正在进行将石墨烯应用于锂电池以及电容器上的研究。 　　

 

     “这个三角瓶里的黑色物质就是石墨烯，更确切的说石墨烯微片，呈粉末状。”崔老师的助手逄淑平副研究员是一位80后博士，逄博士摇着一瓶黑色悬浮液体告诉记者，“这种材质本身很容易聚集成块，所以制备好的石墨烯一般都存放在溶液中。” 　　

 

    “石墨烯说白了就是单层的石墨，只是这种单层获取难度相对较大。”逄淑平介绍，受制于目前石墨烯的制备方法，要想获取完美的石墨烯单层是相当困难的，目前虽然世界各地都有企业投资生产石墨烯，但其产品均不是完美石墨烯。“都是粘连成很多层的石墨烯，其特性虽然无法与完美的单层石墨烯相比，但已经比现有石墨材质要好很多，当然价格也要高出许多。”品相较好的石墨烯可以买到2000元一克，价格是黄金的数倍。 　　

 

     石墨烯导热膜让电脑不再发烧 　　

 

      在实验室中，几名身着实验服的学生正在做实验，其中一个男生就正在制作石墨烯电池。“这种学生自制的小电池虽然没法跟超级电容相比，但经过测试它的充电速度也比普通电池快十几倍。”逄淑平指着实验室一套电池测试系统说。 　　

 

      逄淑平博士表示，石墨烯还具有优秀的导热性，据文献报道，完美的单层石墨烯其导热系数高达5300W/(mK)，比钻石都高，基于此特性，石墨烯导热膜项目已经在国内外众多科研单位及公司研发成功。目前应用该产品的主要行业为智能手机行业，像咱们常见的iphone、小米手机等均采用石墨膜散热技术，“其实在修苹果手机的时候大家可以注意一下，手机电池背面黏贴的一层黑色薄膜就是石墨散热膜，但是其散热能力比起石墨烯来差远了”。

　　逄淑平博士向记者展示了他在实验之余制作的石墨烯散热膜，该膜韧性很强，可以在一定程度上弯折，厚度在100微米左右，贴在手机电池后几乎不增加厚度。这种石墨烯膜的散热主要是横向散热，也就是说就热点沿石墨烯膜迅速传导到别的地方。逄淑平博士说，目前其实验室已经达到中试水品，两台中试高温炉每天可以生产产品 200平米，按目前市场情况来看，销售价格约为六七百元一平米。 　　

 

      前景 　　

 

      淡化海水将变得很简单 　　

 

   “石墨烯是一种技术含量非常高，应用潜力非常广泛的碳材料！”逄淑平说，根据现在国内外的研究，石墨烯将在半导体产业、光伏产业、锂离子电池等领域都将带来革命性的技术进步，到时候一些在理论上研究都将成为现实。早在1895年，火箭理论的先驱者、俄国科学家齐奥尔科夫斯基就提出了“太空电梯”的设想，但它一直面临着一个致命问题：如何制造出一根从地面连向太空卫星、长达几万公里并且足够强韧的缆线，来承载“太空电梯”的上下往复。而美国科学家表示，石墨烯的出现，完全有能力承担这一艰巨任务。 　　

 

       在触摸屏和液晶显示器领域，石墨烯也将占据一席之地。目前触摸屏和液晶显示器主流的透明导体材料是铟锡氧化物ITO 材料，但相比ITO 材料，石墨烯拥有更高的强度和更好的韧性，还能制成可以弯曲折叠的显示器件，“到时候就再也不用担心会摔破屏幕了”。而在新能源汽车发展领域，“目前阻碍新能源汽车发展的一个很大的瓶颈就是电池容量不足，以及充电时间较长，而利用石墨烯将有可能生产出充电快 、电容大的超级电池”。 　　

 

       单层石墨烯薄片仅有1个原子的厚度。利用石墨烯过滤海水，水分子可穿过石墨烯薄片中仅有1纳米宽的空隙，而构成盐主要成分的钠离子和氯离子则被阻挡在外。“石墨烯过滤海水的方式能耗更低，而且过滤效果更好！”逄淑平说，石墨烯过滤器可能大幅度胜过其他的海水淡化技术。 　　

 

        落点青岛石墨储量丰富，已有企业跟进 　　

 

        作为石墨烯的原材料，石墨是碳元素的结晶矿物之一，属非金属矿物，是一种珍稀的资源。我国石墨在世界上储量第一、产量第一、销量第一、品种最全。目前我国石墨矿产储量为20亿吨，占世界石墨矿石总储量的72%，产量占全球产量的80%，作为全国石墨资源三大主要产地之一，青岛市石墨储量占全国石墨矿产储量的22%，仅莱西市石墨探明储量687.11万吨，现保有储量639.93万吨，为我国最重要的石墨产地之一。 　　

 

     记者也了解到，对于石墨烯的研发应用，青岛市科技局已经立项攻关，项目经费达300万元，包括从石墨烯的分离方法到实际应用。 　　

 

    “目前我市已经有专门的科研机构和企业从事这方面的研究生产。”市科技局相关负责人介绍，在碳纳米材料(碳纳米管，石墨烯等)和高分子复合物的合成有着权威研究的，新南威尔士大学校长特聘研究员刘敬权教授 ，2010年4月受聘于青岛大学，并开始对石墨烯的分离制备进行研究。刘教授透露，该项研究目前已经进入中试阶段。“实验室中试主要是调整配方和工艺，大约三个月时间，然后进入企业中试。中试阶段，我们就能达到年产百公斤石墨烯的能力。” 　　与此同时，中科院青岛生物能源与过程研究所，崔光磊研究员带领的团队，正在进行将石墨烯应用于锂电池以及电容器上的研究。“从锂电池的应用研究上，我们现在已经具备了中试能力。”崔光磊的助手逄淑平博士表示。