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中國科學院化學研究所最新研究成果顯示,鄭健團隊成功創(chuàng)制了一種新型碳同素異形體單晶——單層聚合碳60。
碳材料家族再添一名新成員
據中國科學報,6月16日,在中國科學院舉行的新聞發(fā)布會上,中國科學院化學研究所(以下簡稱化學所)研究員鄭健團隊公布一項重要成果,經過團隊前后10年時間不斷探索,終于成功創(chuàng)制了一種新型碳同素異形體單晶——單層聚合碳60。
這種新材料由被稱為“富勒烯”的足球形狀C60分子在平面上有規(guī)律地逐個排列,相互連接形成一層牢固的“足球”網狀結構。未來有望應用于半導體、量子計算、化學催化等領域。
相關成果6月16日刊發(fā)在《自然》(Nature)雜志?!蹲匀弧钒l(fā)表了鄭健作為唯一通訊作者的論文。論文報道,該工作在常壓下通過簡單的反應條件,創(chuàng)制了一種新型碳同素異形體單晶——單層聚合C60,具有較高的結晶度和良好的熱力學穩(wěn)定性,為碳材料研究提供了全新的思路。此項研究也為龐大的碳材料家族再添一名新成員。
(圖片來源:中國科學院網)
碳材料被納入十四五規(guī)劃
潛在應用空間廣闊
據悉,論文發(fā)表后很快得到國際碳材料領域的高度關注。專家們相信,該材料在非線性光學和功能化電子器件方面具有巨大應用前景,在超導、量子計算、自旋輸運、信息及能量存儲、催化等領域也具有潛在的應用。
碳材料的性能與其拓撲結構密切相關,因此研究新的二維碳同素異形體,特別是具有帶隙的新型結構,建立結構與物性之間的關聯(lián),具有重要意義。制備新型碳材料一直是材料領域的前沿科學問題,以富勒烯、碳納米管、石墨烯、石墨炔為代表的新型碳材料,其每一次發(fā)現都引發(fā)了材料學研究熱潮。
早在去年8月份,工信部發(fā)文表示,下一步將以重大關鍵技術突破和創(chuàng)新應用需求為主攻方向,進一步強化產業(yè)政策引導,將碳基材料納入“十四五”原材料工業(yè)相關發(fā)展規(guī)劃,并將碳化硅復合材料、碳基復合材料等納入“十四五”產業(yè)科技創(chuàng)新相關發(fā)展規(guī)劃,以全面突破關鍵核心技術,提高碳基新材料等產品質量,推進產業(yè)基礎高級化、產業(yè)鏈現代化。
(圖片來源:工信部網)
據國元證券研報指出,在當前碳中和政策加持下,光伏行業(yè)景氣度正高,全球光伏新增裝機量有望持續(xù)上升,2021至2023年全球新增光伏裝機有望達到約665GW,推動單晶爐需求量不斷提升。同時伴隨著光伏熱場尺寸不斷提升,碳基復合材料成本優(yōu)勢逐漸顯現,滲透率有望持續(xù)提升,估算光伏熱場碳基復合材料市場需求有望在2023年達到約50億元,相比2020年增長約118%。
多家上市公司在研項目涉及碳材料
證券時報·數據寶統(tǒng)計,目前布局碳材料的上市公司20多家,A股市值合計3415.65億元。6月以來這些概念股全線上漲,平均漲幅達到15.6%,是同期滬指漲幅的3.81倍。索通發(fā)展、四方達、天宜上佳、飛榮達等股累計漲幅超30%。
按照區(qū)間成交均價計算,北上資金6月以來增持超千萬的股票是格林美、天奈科技、道氏技術、南都電源、中鋼天源、方大炭素等。
數據寶統(tǒng)計,從未來增長潛力來看,按照5家以上機構一致預測,7股今后三年凈利潤增速均值超過20%,分別是天奈科技、天宜上佳、格林美、貝特瑞、四方達、楚江新材、索通發(fā)展;天奈科技增速均值77.56%排在首位。
天奈科技主要從事納米級碳材料及相關產品的研發(fā)、生產及銷售。公司年報透露,已經和日韓知名動力鋰電池企業(yè)共同開發(fā)碳納米管導電漿料在硅基負極中的應用,并且測試情況良好,預計未來將實現大批量供貨。
道氏技術的碳材料產品主要包括石墨烯導電劑和碳納米管導電劑,公司在產銷規(guī)模、客戶結構、產品研發(fā)實力等方面處于行業(yè)第一梯隊,能根據下游客戶要求定制生產石墨烯和碳納米管全系列導電劑漿料。
中國寶安的2021年年報顯示,旗下深瑞墨烯建設的年產40萬平方米的石墨烯導熱膜產線均已投產并實現批量供貨。
中石科技在研項目包括高導熱通量石墨烯散熱膜開發(fā)、超厚石墨膜開發(fā)等。根據日本富士經濟出版的報告,公司是人工合成高導熱石墨膜全球龍頭公司。
翔豐華已涉及硅碳負極、B型-二氧化鈦、石墨烯等新型碳材料領域,并具備了產業(yè)化基本條件;研究項目包括多孔石墨烯材料及其簡易制備技術、高品質石墨烯的低成本制備技術、石墨烯導電添加劑研究和產業(yè)化等。
方大炭素依托石墨烯新材料研究院和炭素材料研究院,向碳碳復合材料、石墨烯研發(fā)與應用、核石墨研制等高端產業(yè)鏈不斷延伸。2021年公司生產石墨炭素制品19.63萬噸,其中石墨電極16.93萬噸,炭磚1.93萬噸。
易成新能年報透露,2021年完成石墨烯導熱膜和燃料電池雙極板的研究與開發(fā),實現Φ750mm、Φ650mm電極規(guī)?;可a,建成了石墨雙極板中試示范線和石墨烯導熱膜示范線。
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責任編輯:何予
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