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(三)研究领域分布
从石墨烯研究领域分布看,全球研究热点主要在材料的导电性、导热性、石墨烯的制备研究、纳米材料研究等。
中国石墨烯研究热点主要分布石墨烯纳米复合材料、石墨烯制备、石墨烯电极等方向。
我们统计了前20位主要研究机构的重点研究领域,发现研究热点分布于:(1)复合材料;(2)碳纳米管;(3)电容器;(4)传感器;(5)晶体管;(6)透明电极;(7)锂电池;(8)燃料电池。上述研究大多属于石墨烯应用,而关于石墨烯的制备改进工艺或者大规模量产石墨烯的基础研究非常少。
(四)最新研究成果
在石墨烯制备方面,最新的研究成果是在生成单晶石墨烯的方法上,目前有两种方法已经能获得直径约为1mm的单晶石墨烯和直径为25px的单晶石墨烯,但是这两种方法各有优劣。
在石墨烯应用方面,最新的研究成果包括把作为光敏元件(PD)的光增益提高到了原来的约1000倍、提高柔性湿度传感器的响应时间等。在锂电池、半导体、传感器、无线通讯、电容器、电子元件、海水淡化等多个领域都有重大突破。
在众多最新研究成果中,属于中国研究机构的成果依然稀少,印证了前文中我们提到的,虽然中国在专利申请和论文发表方面在国际领先,但是在真正的研究前沿方面距离美国、日本和韩国等国家仍有一定差距。
五、产业化前景展望
(一)石墨烯产业化蓝图
欧盟就石墨烯在光子和电子领域的项目开发提出了未来的蓝图,其预计透明导电膜将最先实现。实际上,2013年三星就开发出了采用石墨烯试制的可以用于实用化水平的触摸面板。
上面蓝图主要描绘的是电子和光子领域的应用,实际上石墨烯的应用远不止光子和电子。但是,所有的蓝图规划都必须依托于石墨烯量产,目前石墨烯的生产还仅仅局限于实验用层面,并未大规模量产用于商业用途。
(二)产业化障碍
阻碍石墨烯产业化的因素主要包括:(1)技术障碍;(2)石墨烯下游市场能否打开;(3)石墨烯制备成本问题。
1、技术障碍
在技术方面,目前石墨烯面临两方面障碍:第一,目前没有找到获得大面积单晶石墨烯的工业合成法;第二,未确立获得带隙的方法。
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