每周行业资讯——2016年第21期

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每周行业资讯集团公司市场部-2016 21（总52）

墨希科技将在今年晚些时候量产带可弯曲黑白屏幕的智能手机，出货量预计达到10万台级别，预计黑白柔性屏手机在年底上市，柔性彩屏机量产要等到2018年。

日本东北大学与东京大学组成的研究组于2016年5月14日宣布，开发出了全固态锂电池的新型负极材料“穿孔石墨烯分子(CNAP)”。这种材料可实现达到通用的石墨电极2倍以上的电容量，在充放电65次之后仍然能够维持原本的容量。

□ 手机差异化的下一个风口：柔性屏中国造

□ 北京大学研发出微型石墨烯薄膜灯丝热电子发射器

□ 超级电容器电极材料研究及组装方面取得进展

□ 全固态锂电池新型负极材料 “穿孔石墨烯分子”

□ 美研发出石墨烯超级微型电容器

□ 石墨烯氧化物可以“缓冲”突触，用于治疗癫痫

□ 专家：2020年后新能源汽车财税补贴会被取消

□ 手机差异化的下一个风口：柔性屏中国造

据彭博社消息，凭借对“神奇材料”石墨烯的应用，重庆墨希科技在柔性屏幕研发上似乎走在三星前列。墨希科技将在今年晚些时候量产带可弯曲黑白屏幕的智能手机，出货量预计达到10万台级别，售价直逼5000元。

由于手机外壳采用的是传统材料，为了实现形态上的弯曲，墨希科技将电池、主板等元器件放置在手机两端。最终的效果类似卷轴或者手表，用户既可以在直板形态下使用手机，也可以把手机弯曲佩戴在手腕上，未来感十足。

在第十二届重庆高新技术成果交易会上，墨希科技展示了全球首款石墨烯柔性屏手机，屏幕对角线长度为5.2英寸，整机重量超过200g。尽管在色彩还原、卷曲灵活性上有所欠缺，但从技术验证的角度看，样机成果足够令人振奋。预计黑白柔性屏手机在年底上市，柔性彩屏机量产要等到2018年。

□ 北京大学研发出微型石墨烯薄膜灯丝热电子发射器

备受困扰的微电子加工领域，如今也有了石墨烯的身影。近日，北京大学研究团队使用微加工制造方法，研发出以微尺度石墨烯薄膜作为灯丝的微型热电子发射器。微加工的电子发射器由于其在真空电子产品中具有前景的应用而受到人们的广泛重视。然而，具有快速温度响应和可控电子发射的可调微加工电子发射器仍面临重重挑战。

近日，北京大学的研究团队使用微加工制造的方法制备出以微尺度石墨烯薄膜作为灯丝的微型热电子发射器。石墨烯微型电子发射器的发射电流在适度的栅电压范围内可在6个数量级内调节，开关时间小于1微秒，比大型电子发射器的开关时间快了5个数量级。更重要的是，通过微加工制造技术设计石墨烯的尺寸使得石墨烯微型电子发射器的电子发射性能可控并且可再生，从而制造出的石墨烯阵列电子发射器的电子发射性能更加均匀。微型石墨烯电子发射器为实现大型可寻址的电子发射器阵列在真空电子器件的应用提供了可能。该项成果发表于：NATURE COMMUNICATIONS。

□ 超级电容器电极材料研究及组装方面取得进展

在中科院山西煤化所创新基金、国家自然科学基金、山西省煤基重点攻关专项和山西省自然基金等项目的资助下，709组在超级电容器电极材料可控制备及电容器应用性能研究方面取得系列进展。陈成猛课题组学术团队，在石墨烯研究的工作基础上，进一步开发了一种“等离子体还原氧化石墨粉制备氮掺杂石墨烯”的方法。该方法简单、新颖，并能有效攻克传统方法无法兼顾高效制备和精确控制的难题，有望实现高性能电极材料的大面积、大规模制造。

生物质经过亿万年的进化，其结构最优化。利用生物质输送养分和水分的通道作为孔结构的模板，通过后续调控碳化活化条件，使所获得的炭材料具有贯穿微碳管管壁的多孔结构和较大比表面积(1775.7 m2g-1)，该材料表现出优异的电容特性,成果以封面标题的形式发表于《J. Mater. Chem. A》杂志。

以聚苯乙烯为模板，与氧化石墨烯进行自组装，然后通过加热还原，同步除去聚苯乙烯模板，获得了一种无粘结剂自支撑多孔石墨烯复合膜。该方法为无粘结剂电极片制备提供了一种非常好的新思路（J. Energ. Chem., 2015）。为解决石墨烯粉体材料易扬粉、难成型等问题，通过水热还原、冷冻干燥的工艺制备得到石墨烯/Co3O4 复合气凝胶。相对于常规纳米材料，该复合气凝胶具有Co3O4颗粒在石墨烯片层上高度分散的三维网络结构，可以有效避免纳米材料因具有高的比表面能而容易自团聚的现象，增大电极材料与电解液的接触面积，从而提高电容器的性能，对于开发高性能储能器件具有重要的科学意义（Chem Sus Chem.,2015）。

同时，我们还利用氧化石墨烯与单层氢氧化物的电荷差异，对两种二维材料进行了异质自主装，并获得了性能优异的超级电容器电极材料。此外，我们还首次报道了将二维石墨烯与零维Si，在无催化剂的条件下，通过加热还原获得了一维的SiC纳米晶须（RSC adv.,2015,5.）。以上研究成果为拓展和深化高性能超级电容器电极材料的设计与构筑奠定了基础。

709组在石墨烯基超级电容器组装方面也取得了一系列重要进展。与山西三维集团合作，建成了国际水平的百万法拉级石墨烯基超级电容器中试无尘组装平台；开发了更为环保、低能耗的水系电极制备工艺，极大降低了电极制备成本；突破了电极材料均匀可控涂布工艺技术、设计了适于大电流充放电的卷绕型和叠片型超级电容器电芯，为石墨烯基超级电容器示范应用提供了保障。同时，也向研制具有自主知识产权的石墨烯基超级电容器迈出了关键的一步。

□ 全固态锂电池新型负极材料 “穿孔石墨烯分子”

日本东北大学与东京大学组成的研究组于2016年5月14日宣布，开发出了全固态锂电池的新型负极材料“穿孔石墨烯分子(CNAP)”。这种材料可实现达到通用的石墨电极2倍以上的电容量，在充放电65次之后仍然能够维持原本的容量。
长期以来，锂电池的负极材料一直使用重量轻、电容量大的石墨。最近，石墨烯、碳纳米管等纳米碳作为新型碳材料出现在市场上，使电池容量扩大到之前的2～3倍成为了可能。但纳米碳是结构不唯一的复杂混合物，无法解明大容量化的原理和方针。因此，开发具有部分纳米碳结构的分子性物质成为了关注的焦点。
此次开发的穿孔石墨烯分子是分子中央有纳米级微孔的大环有机分子。以这种分子的固体物质作为电极制造电池并进行检测的结果证实，这种分子是一种优秀的电极材料。此次研究的着眼点是开发备受期待的新一代电池，即全固态电池，没有采用常规电池使用的液体电解质，而是采用固体电解质。使用锂离子传导性高而且稳定的络合氢化物作为固体电解质，为这次的新发现创造了契机。

另外，此次研究还发现，使用粉末X射线衍射的方法，穿孔石墨烯分子的固体会形成与石墨相似的层状结构，并且可以使中央分子的微孔排成一线，形成微细、贯通的微孔结构。在石墨中，锂只在层叠起来的碳层的间隙中累积，而在穿孔石墨烯分子中，锂在纳米级的间隙和微孔两个地方累积，因此可以扩大容量。穿孔石墨烯分子可以使用非常普遍、产量很大的有机化合物“萘”制造。
此次研究的相关成果已于5月13日(中欧夏令时)在国际学术杂志《Small》上发表。发布材料科学新闻的网站“MaterialsViews.com”也将发文予以介绍。

□ 美研发出石墨烯超级微型电容器

美国科学家最近研发出一种以石墨烯技术为基础的超级电容器，其充电速率远远高于普通电池，用其为一部iPhone手机充满电仅仅需要5秒钟。由于使用石墨烯材料，该超级电容器体积超小且整合性强，被认为将带来手机、新能源汽车等行业的革命。为了实现产品的微型化，研究小组选择了只有一个原子厚度的石墨烯材料。而更令人惊奇的是，制造这种超级电容器并不需要高精尖的设备器械，一台普通的DVD刻录机就可以完成整个生产过程。

此前，制造微型超级电容器的传统光刻工艺，需要大量的人力劳动，因而很难降低产品的成本及价格，阻碍了其商业化前景。而如今使用普通DVD刻录机的光速写技术，只需传统生产成本的一小部分，就能够实现批量化的大规模生产。研究小组就表示，使用这种技术，他们利用廉价材料在一个光盘上制造100多个微型超级电池，只花费了不到半个小时的时间。

除了生产工艺，该超级电容器在产品设计上也颇下了一番工夫。一般而言，为使超级电池获得最大的存储能力，正负电极的安放位置方式必须尽量实现表面积最大化。研究小组最初的设计，是把多层石墨烯材料像三明治里的面包片那样，堆叠而成电极，但效果不佳。经过改进，在最新的设计中，他们将石墨烯电极如互相交织的手指那般并排放置。结果证明，这种方式最大化伸展了电极的表面积，远比堆叠法具备更高的存储能力。该研究小组称，正在积极与配件生产企业联系，推动该产品的市场化发展。

□ 石墨烯氧化物可以“缓冲”突触，用于治疗癫痫

由的里亚斯特国际高等研究学院和的里亚斯特大学协调的一项研究考察了石墨烯氧化物片如何有效的干扰兴奋性突触，这可以证明其在如癫痫等疾病的新疗法中是有帮助的。曼切斯特大学和卡斯蒂利亚-拉曼恰大学的研究人员也参与了这项研究，他们可能已经发现了使用石墨烯氧化物调节突触的新方法。该方法目前仅是利用石墨烯纳米带（片）缓冲突触活动。

研究者调节石墨烯薄片的水溶液在“慢性”曝光条件下培养神经元，一周之内每天都重复相同的操作。分析功能性神经元的电活动，然后追踪其对突触的影响。在实验中，使用不同尺寸的薄片（10微米或者80纳米）和石墨烯类型：在一种条件下使用石墨烯，另一个使用石墨烯氧化物。我们发现只有在较小的石墨烯氧化物薄片的条件下，作用于突触活动的“缓冲”效应才会发生，其他条件下则不发生。此外，在测试系统中的效果是对兴奋性突触的选择，而不是那些被抑制的突触。

根据研究小组的发现，这个选择性的起源很可能是由于突触的存在，众所周知，原则上，石墨烯不会以显著的方式与突触发生化学作用。他们假设存在与突触间隙亚细胞组织的链接，但是目前还没有直接的证据。在兴奋性突触中，这个结构组织暴露出更多来与石墨烯薄片相互作用，不像抑制性突触，在这个实验模型中具有更少的物理接触。科学家们报告，调节石墨烯薄片溶液可以使神经元存活并保持完整。由于这个原因，该团队认为它们可以被用于治疗某些疾病的生物医学应用。该团队得出结论：“我们可以想象利用石墨烯片对突触明显的选择性来靶向药物，这样可以直接针对神经元的基本功能单元”。

□ 专家：2020年后新能源汽车财税补贴会被取消

“2020年以后，我们的新能源汽车拿不到直接的财税补贴，但是一些非财税的补贴会跟上”19日，在第11届中国常州先进制造技术成果展洽会上，中国汽车技术研究中心副主任吴志新如是表示。
“财税的补贴政策会随着时间的推移，有一个退出的机制，在2020年以后，新能源汽车拿不到直接的财税补贴。”谈及新能源汽车未来的非财税政策，吴志新表示，直接的财税补贴取消了，但是一些非财税的补贴会跟上。“包括二氧化碳的交易，一些特殊的路权，并且在停车、使用车方面给出具体的优惠政策。”吴志新说，这些政策，将有利于新能源汽车在民众中普及。”
吴志新指出，一些宏观的政策，例如国务院发布的《中国制造2025》，以及国务院办公厅发布的关于新能源汽车推广应用的指导意见。对于促进新能源汽车发展有非常重要的作用。
指导意见明确提出，2020年之前，建成满足500万辆新能源汽车使用需求的充电基础设施，未来在城市建设当中，在小区建设当中，明确规定要有一定比例的充电桩，作为一个最基础的必要设施提前布局上。
“在未来，基础设施的建设也将会更加的完善，智能化、网联化程度更高。”对此，吴志新表示，充电装备的智能化、网联化、APP等广泛应用，将为电动汽车的充电带来许多的便利。输配电网络的智能化，也会使电动汽车的功能实现拓展。
“常州市近几年新能源汽车产业发展迅速，充电设施领域常州模式受到国内高度关注，北汽新能源等整车企业陆续入户，使得常州聚集了一批动力电池等关键零部件企业，未来的发展值得期待。”吴志新表示。
当日，以“测试评价助推产品技术升级”为主题的2016国际电动汽车及关键部件测评研讨会在常州召开，会议围绕整车、动力电池系统、驱动系统、充电系统四大技术领域，从新能源汽车检测测试工况、企业及产品准入政策法规、整车主客观实证测评(EV-TEST)、智能网联汽车、新能源车辆安全运行监控、动力电池系统开发测试等话题展开深度研讨。