寧波墨西科技有限公司創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)技術(shù) 讓石墨烯走進生活

◎ 本刊記者 李雪潔

寧波墨西科技有限公司創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)技術(shù) 讓石墨烯走進生活

◎ 本刊記者 李雪潔

石墨烯是一種由碳原子在平面內(nèi)六方緊密堆積形成的新型二維碳材料，作為目前世界上已知最薄的物質(zhì)，自2004年發(fā)現(xiàn)以來就因其獨特而優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)而受到全世界的關(guān)注。石墨烯的載流子遷移率、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、力學(xué)強度等眾多指標均超越了硅、金屬等材料，在電子信息、新能源、航空航天、復(fù)合材料等應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出傳統(tǒng)材料所無法比擬的優(yōu)勢，具有極為廣闊的應(yīng)用前景，被認為有望繼硅之后帶來又一次材料革命。

針對石墨烯展現(xiàn)出的巨大應(yīng)用前景，寧波墨西科技有限公司（以下簡稱墨西科技）于2012年4月成立，坐落于寧波市慈東濱海區(qū)，占地140畝，注冊資金2.4億元。墨西科技引進的石墨烯低成本量產(chǎn)技術(shù)，由中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所劉兆平博士及其團隊研究開發(fā)，采用獨創(chuàng)的插層剝離方法，擺脫了傳統(tǒng)氧化還原方法對石墨烯結(jié)構(gòu)的破壞，保證石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能。同時通過實現(xiàn)均勻的低階插層，確保石墨烯層數(shù)控制在10層以內(nèi)，并通過高效剝離手段的綜合運用，實現(xiàn)了石墨烯的單片剝離，確保高度分散性。墨西科技將該技術(shù)成果轉(zhuǎn)化成首期年產(chǎn)300噸石墨烯生產(chǎn)線，經(jīng)過一年多的努力，于2013年12月成功建成投產(chǎn)，實現(xiàn)石墨烯穩(wěn)定、連續(xù)生產(chǎn)，成為全球首家石墨烯規(guī)模化生產(chǎn)企業(yè)。在此基礎(chǔ)上，墨西科技將進行自動化升級改造，形成現(xiàn)代化、標準化的生產(chǎn)體系，完善產(chǎn)品品質(zhì)，并適時啟動二期建設(shè)，進一步擴產(chǎn)至千噸級。

與此同時，墨西科技積極拓展石墨烯在鋰離子電池、功能復(fù)合材料、導(dǎo)電/導(dǎo)熱涂層等領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)。基于用戶對石墨烯產(chǎn)品使用方便及性價比的要求，研發(fā)了平均9層（3nm厚度）的多層石墨烯材料，該產(chǎn)品性能優(yōu)異，成本低，為石墨烯應(yīng)用級產(chǎn)品的規(guī)模化、高端化生產(chǎn)提供了保障，可廣泛滿足鋰離子電池、超級電容器、高分子復(fù)合材料、導(dǎo)熱散熱膜、功能涂料、國防軍工等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。墨西科技為引導(dǎo)用戶充分利用石墨烯的優(yōu)異性能，還為下游用戶開發(fā)專用型石墨烯產(chǎn)品，如專為電池領(lǐng)域研發(fā)的石墨烯導(dǎo)電漿料產(chǎn)品，利用石墨烯的優(yōu)異導(dǎo)電性和柔性薄片結(jié)構(gòu)，在極片中形成高效三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，能顯著提高電池極片的加工性能和電化學(xué)性能；在涂料領(lǐng)域，墨西科技專門開發(fā)了水性涂料專用石墨烯功能助劑，該產(chǎn)品能明顯改善涂層與基底的結(jié)合強度，提高涂層致密度，大幅提高涂料的力學(xué)性能、導(dǎo)熱/散熱性、導(dǎo)電性等。上述專用產(chǎn)品經(jīng)過精心研發(fā)，可與相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的現(xiàn)有生產(chǎn)工藝實現(xiàn)良好匹配，并通過了相關(guān)下游應(yīng)用企業(yè)的多次試用，技術(shù)水平與性能指標居于國際同類產(chǎn)品領(lǐng)先水平。

墨西科技積極響應(yīng)國家發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)的號召，組建石墨烯應(yīng)用研究院，并在2013年被遴選為浙江省重點企業(yè)研究院。在墨西科技成熟的石墨烯產(chǎn)品基礎(chǔ)上，研究院著力研究開發(fā)石墨烯導(dǎo)電劑和石墨烯涂層鋁箔兩項應(yīng)用技術(shù)，通過建設(shè)年產(chǎn)200萬平米的石墨烯涂層鋁箔生產(chǎn)線，實現(xiàn)在動力鋰電池中的推廣應(yīng)用，提升現(xiàn)有動力電池產(chǎn)品性能，成為具有核心競爭力的高品質(zhì)電動汽車用電池產(chǎn)品。另外，墨西科技聯(lián)合中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所等18家在寧波市及周邊區(qū)域從事石墨烯技術(shù)及應(yīng)用研發(fā)的主流企業(yè)、科研機構(gòu)和大學(xué)組建“寧波石墨烯產(chǎn)業(yè)產(chǎn)學(xué)研技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”，以“料要成材、材要成器、器要好用”為指導(dǎo)思想，集聚多種學(xué)科、多方科研力量加快寧波市石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐，加強產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，優(yōu)先將最有應(yīng)用前景的技術(shù)轉(zhuǎn)化為高回報率的商業(yè)產(chǎn)品，快速并持續(xù)地為石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入創(chuàng)新活力，創(chuàng)造經(jīng)濟價值，使石墨烯產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展壯大。

墨西科技發(fā)展至今擁有60名職工，其中技術(shù)人員17名，中高級人員3名，由劉兆平博士領(lǐng)導(dǎo)，并依托中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所在石墨烯材料領(lǐng)域的高素質(zhì)研發(fā)團隊和領(lǐng)先的研發(fā)技術(shù)，共建石墨烯制備與應(yīng)用技術(shù)研發(fā)中心，形成一支具有科技創(chuàng)新能力和工程產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗的石墨烯領(lǐng)域青年專家團隊，對石墨烯生產(chǎn)線的建設(shè)和工藝優(yōu)化，以及石墨烯下游應(yīng)用技術(shù)進行深度研發(fā)，申請了十余項國家發(fā)明專利，涉及多個石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域。隨著國家逐步加大對石墨烯領(lǐng)域的重視程度，墨西科技得到了從中央到地方各級政府的大力支持，承擔(dān)了包括國家重點產(chǎn)業(yè)振興和技術(shù)改造專項、國家科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金、寧波市石墨烯重大專項等多項科技項目。

墨西科技將依托現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，實現(xiàn)石墨烯材料規(guī)模量產(chǎn)，開發(fā)出針對具體應(yīng)用的石墨烯專用材料系列產(chǎn)品，通過提升石墨烯粉體制備水平、優(yōu)化穩(wěn)定、標準、可控的工藝流程、研發(fā)成本控制技術(shù)和擴大生產(chǎn)規(guī)模，重點發(fā)展高質(zhì)量、穩(wěn)定化、低成本的石墨烯原料，力爭十年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)銷量從百噸級向千噸級的跨越；重點推動少層石墨烯粉體的規(guī)模化制備，改性石墨烯、功能化石墨烯制備；積極推進石墨烯在高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)，加強與下游應(yīng)用企業(yè)的市場化合作，通過產(chǎn)學(xué)研合作開發(fā)，加速石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，重點發(fā)展石墨烯在儲能、塑料、涂料、散熱、碳纖維復(fù)合材料、新型合金材料、環(huán)保材料、電子信息器件、新能源和生物工程等領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)，形成以石墨烯材料為核心，輻射廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的新材料產(chǎn)業(yè)集群。結(jié)合戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級重點項目建設(shè)，打造一系列具有行業(yè)領(lǐng)先水平和技術(shù)引領(lǐng)示范作用的先進應(yīng)用石墨烯產(chǎn)品的高端裝備，形成若干優(yōu)勢與特色明顯的石墨烯終端應(yīng)用產(chǎn)業(yè)。另外，積極參與石墨烯標準研究制定，緊密跟蹤國際新材料技術(shù)標準發(fā)展趨勢，及時開展前沿領(lǐng)域標準預(yù)研究工作，提前做好標準布局。組織開展石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量標準、規(guī)模化制備技術(shù)標準、應(yīng)用產(chǎn)品標準的研究，力爭在標準的前瞻性、創(chuàng)新性、國際化和專利化等方面有所突破。率先制定培育一批在國內(nèi)領(lǐng)先、與國際同步的行業(yè)標準、國家標準。

墨西科技始終秉承“科技推動夢想，創(chuàng)新引領(lǐng)未來，合作創(chuàng)造共贏”的理念，提倡以客戶需求為導(dǎo)向、技術(shù)創(chuàng)新為核心競爭力、質(zhì)量管理體系為基礎(chǔ)，致力于成為石墨烯領(lǐng)域具有領(lǐng)先地位的高技術(shù)企業(yè)，努力踐行“科技成就夢想，讓石墨烯走進生活”的使命。