石墨烯國(guó)際發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

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1、研究報(bào)告石墨烯國(guó)際發(fā)展態(tài)勢(shì)分析萬(wàn)勇馬廷燦*馮瑞華黃健潘懿中國(guó)科學(xué)院國(guó)家科學(xué)圖書館武漢分館武漢430071*通訊作者E-mail：matc@mail.whlib.ac.cn[摘要]石墨烯最早由英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家于2004年成功制備，因其集優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性能于一身，迅速成為近年來(lái)材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。隨著對(duì)其制備、性質(zhì)研究的不斷深入，應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大。該文主要從國(guó)際相關(guān)研究計(jì)劃、相關(guān)科學(xué)研究進(jìn)展、SCI論文統(tǒng)計(jì)分析等幾個(gè)方面對(duì)石墨烯國(guó)際發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行了分析，最后提出了我國(guó)石墨烯材料與技術(shù)

2、的發(fā)展對(duì)策與建議。[關(guān)鍵詞]石墨烯制備性質(zhì)應(yīng)用文獻(xiàn)計(jì)量1引言墨烯領(lǐng)域的SCI論文進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，分析了各重點(diǎn)國(guó)家、重點(diǎn)研究機(jī)構(gòu)、重點(diǎn)期刊、重點(diǎn)論文及其被引用情石墨烯的理論研究始于1947年，迄今已有60多年的況；文末，對(duì)我國(guó)下一步開(kāi)展石墨烯的深入研究提出了歷史。但真正能夠獨(dú)立存在的二維石墨烯晶體則是出現(xiàn)一些對(duì)策與建議。在2004年：英國(guó)曼徹斯特大學(xué)天文物理學(xué)教授AndreK.Geim領(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用微機(jī)械剝離方法首次獲得了石2石墨烯相關(guān)研究計(jì)劃墨烯。由于具有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性能，有望在高性能納電子器件、

3、復(fù)合材料、場(chǎng)發(fā)射材料、氣美國(guó)、歐盟、日本等國(guó)家和地區(qū)都非常重視石墨烯體傳感器、能量?jī)?chǔ)存等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，石墨烯近年的研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，發(fā)布或資助了大量相關(guān)研究項(xiàng)目。來(lái)迅速成為材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之.美國(guó)一。美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)的《技術(shù)評(píng)論》曾將石墨美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署(DARPA)2008年7月發(fā)布烯列為2008年10大新興技術(shù)之一。在2009年12月18日出了碳電子射頻應(yīng)用項(xiàng)目(總資2200萬(wàn)美元)，主要開(kāi)發(fā)超高版的《科學(xué)》雜志中，“石墨烯研究取得新進(jìn)展”被列速和超低能量應(yīng)用的石墨烯基射

4、頻電路，即用石墨烯制造為2009年10大科技進(jìn)展之一。電腦芯片和晶體管。該項(xiàng)目的最終目標(biāo)(2012年9月結(jié)題之近年來(lái)，石墨烯的研究持續(xù)升溫，新的發(fā)現(xiàn)不斷涌2-1前)是完成石墨烯晶體管的高性能(＞10000cmVs霍耳遷現(xiàn)。隨著對(duì)石墨烯制備、性質(zhì)研究的不斷深入，其應(yīng)移率)、W波段(＞90GHz)低噪聲放大器的實(shí)證研究，以及用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。下文首先解讀了美國(guó)、歐盟、日使200mm晶圓的產(chǎn)量＞90％，使它們具有成本效益。本等國(guó)家和地區(qū)在石墨烯領(lǐng)域的主要政策、規(guī)劃和計(jì)劃美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)2009年5月發(fā)布了石墨

5、烯等；隨后，從制備、性質(zhì)、表征和應(yīng)用四個(gè)方面，具體基材料超電容應(yīng)用項(xiàng)目，主要研究?jī)?nèi)容包括：(1)開(kāi)發(fā)石介紹了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外石墨烯研究所取得的主要進(jìn)展；然墨烯基電子材料，提高超級(jí)電容器性能，使其具有較高后借助Thomson數(shù)據(jù)分析器(TDA)等工具，對(duì)近年來(lái)石的能量和功率密度；(2)表征石墨烯基電子材料的形態(tài)、科學(xué)觀察00年第卷第期RESEARCHREPORTS結(jié)構(gòu)和性能特征；(3)加強(qiáng)對(duì)石墨烯基超級(jí)電容器中電化基金資助機(jī)構(gòu)參與該項(xiàng)目的資助。歐洲石墨烯項(xiàng)目是一學(xué)雙層和決定其性能因素的基本認(rèn)識(shí)；(4)調(diào)查離子液

6、體個(gè)4年期的研究計(jì)劃，需要?dú)W洲范圍內(nèi)廣泛而有深度的作為石墨烯基超級(jí)電容器電解液的相容性；(5)開(kāi)發(fā)新型合作。該項(xiàng)目主要研究領(lǐng)域包括石墨烯物理性能、機(jī)械超級(jí)電容器電池組裝工藝和電池測(cè)試方法。項(xiàng)目研發(fā)經(jīng)和電子-機(jī)械性能、化學(xué)修飾，以及尋找設(shè)計(jì)石墨烯電子費(fèi)為63.4萬(wàn)美元，研究周期為2009年7月1日至2012年7月特性的新方法和制備以石墨烯為基礎(chǔ)的功能應(yīng)用器件。30日，由得州大學(xué)奧斯汀分校具體負(fù)責(zé)研究和實(shí)施。德國(guó)科學(xué)基金會(huì)(DFG)于2009年7月宣布開(kāi)展石墨烯美國(guó)俄亥俄州研究商業(yè)化資助項(xiàng)目(ORCGP)資助新興前沿研究

7、項(xiàng)目，項(xiàng)目時(shí)間跨度為6年。該項(xiàng)目的目NanotekInstruments公司約35萬(wàn)美元用于鋰離子電池用標(biāo)是提高對(duì)石墨烯性能的理解和操控，以建立新型的石納米石墨烯復(fù)合電極的商業(yè)化生產(chǎn)。納米石墨烯復(fù)合材墨烯基電子產(chǎn)品?；鹳Y助領(lǐng)域主要包括：石墨烯基電-1料具有較大容量(>2000mAhg)，是石墨實(shí)際容量的6~8子設(shè)備的制備；石墨烯電子、結(jié)構(gòu)、機(jī)械、振動(dòng)等性能倍。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明這種材料300多個(gè)充放電循環(huán)后，還表征與操控；石墨烯納米結(jié)構(gòu)制備和表征及性能操控；能夠保持其結(jié)構(gòu)的完整性和良好性能。這種復(fù)合陽(yáng)極材石墨烯與襯底材料

8、、柵極材料相互作用的理解和控制；料可用于電動(dòng)車等能源存儲(chǔ)應(yīng)用的鋰離子電池，研究周輸運(yùn)研究(如聲子和電子傳輸、量子傳輸、彈道輸運(yùn)、自期為2009年4月28日至2011年4月28日。旋輸運(yùn))、新型裝置示范(如場(chǎng)效應(yīng)器件、等離子器件、美國(guó)結(jié)構(gòu)材料工業(yè)公司(SMI)2009年11月宣布，獲得單電子晶體管)以及石墨烯的理論研究(如石墨烯電子和NSF的小型