當(dāng)石墨烯與水結(jié)合，或?qū)㈤_啟新的能源變革，你相信嗎？

 

　　近日，東旭光電合作方北京理工大學(xué)的曲良體教授和他的團(tuán)隊(duì)就用水和石墨烯產(chǎn)生的電力成功點(diǎn)亮了LED燈泡，讓我們?cè)僖淮螢榭茖W(xué)點(diǎn)贊。

 

　　2月17日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志，以亮點(diǎn)工作形式，報(bào)道了曲良體教授團(tuán)隊(duì)近期的石墨烯研究成果，題目為“來自于水和石墨烯的能量”。

 

　　

 

　　《自然》雜志刊登了曲良體教授的石墨烯研究成果

 

　　此外，該研究成果還全文刊發(fā)在近期的《能源和環(huán)境科學(xué)》雜志上。

 

　　文中介紹稱，北京理工大學(xué)的曲良體教授和他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了由氧化石墨烯制備的三維結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)具有足夠大的孔洞，可允許水分子自由通過。當(dāng)水從這種材料的頂部流淌到底部的時(shí)候，水分子將和氧化石墨烯中的含氧基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，分離形成氫離子；剩下的氧基團(tuán)則非均一的分布在材料中，這將產(chǎn)生足夠多的離子，從而生成電能。

 

　　根據(jù)測(cè)算，這種能量轉(zhuǎn)化方式的轉(zhuǎn)化效率高達(dá)62%?；谶@種技術(shù)，曲良體教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制造出了以人體呼吸時(shí)濕度變化為電源的濕度傳感器用以檢測(cè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的人體呼吸特點(diǎn)，首次實(shí)現(xiàn)自供電的即時(shí)人體健康監(jiān)測(cè)。

 

　　同時(shí)基于上述發(fā)現(xiàn)，還可通過捕捉空氣中濕度擴(kuò)散過程蘊(yùn)含的化學(xué)勢(shì)能，將其轉(zhuǎn)化為可直接利用的電能，這開啟了一種全新的潛在能量源，在新能源領(lǐng)域具有可觀的前景。

 

　　科學(xué)界普遍認(rèn)為，隨著化石燃料儲(chǔ)量的逐漸減少和環(huán)境污染的日益加劇，新型環(huán)境友好型能量轉(zhuǎn)化技術(shù)在新一代能源發(fā)生系統(tǒng)開發(fā)中展現(xiàn)出巨大的潛力。

 

　　

 

　　水通過含有氧化石墨烯薄片的材料產(chǎn)生電能示意圖

 

　　

 

　　據(jù)了解，曲良體教授為教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，主要從事具有碳–碳共軛結(jié)構(gòu)的納微米材料研究，涉及碳納米管、石墨烯、導(dǎo)電高分子等的可控制備、功能化修飾及其應(yīng)用研究。主持國家自然科學(xué)基金杰出青年基金、面上項(xiàng)目，國家重大基礎(chǔ)研究發(fā)展（973）計(jì)劃課題等。

 

　　

 

　　北京理工大學(xué)曲良體教授接受采訪

 

　　截至目前，曲良體教授已在Science, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc.,Nano Lett.等國際重要期刊發(fā)表論文130多篇，論文他引3000余次。其中，在Science發(fā)表的“碳納米管陣列仿生壁虎腳”研究成果，開啟了納米仿生領(lǐng)域的新篇章。

 

　　為合作伙伴叫好 強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合共推石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

 

　　曲良體教授在致力于前沿科學(xué)研究的同時(shí)，也積極與企業(yè)合作推進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。資料顯示，其研發(fā)團(tuán)隊(duì)早在2014年就與石墨烯領(lǐng)軍企業(yè)東旭光電攜手打造了“東旭光電石墨烯技術(shù)研究院”。2015年3月，雙方還共同成立了國內(nèi)第一家以石墨烯新材料的技術(shù)研發(fā)、項(xiàng)目孵化和產(chǎn)業(yè)運(yùn)營平臺(tái)——北京旭碳新材料科技有限公司（簡(jiǎn)稱：旭碳新材），表明其石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用項(xiàng)目進(jìn)入最后沖刺環(huán)節(jié)。

 

　　東旭光電投資負(fù)責(zé)人王忠輝稱，非?？春们俭w教授這項(xiàng)技術(shù)未來的應(yīng)用前景，該技術(shù)屬于能量轉(zhuǎn)化方面的重大技術(shù)突破。他表示，雙方的合資公司旭碳新材也在持續(xù)關(guān)注石墨烯在能量轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存方面的研發(fā)和應(yīng)用，如鋰電池負(fù)極研究項(xiàng)目即屬于能量?jī)?chǔ)存方面的研究。

 

　　據(jù)悉，北理工技術(shù)入股旭碳新材合資公司的三項(xiàng)發(fā)明專利技術(shù)屬于不同維度石墨烯材料可控組裝制備技術(shù)，可以制備從一維石墨烯纖維到基底上三維石墨烯功能膜的系統(tǒng)性合成方法，在項(xiàng)目公司啟動(dòng)之初即已奠定了較高的技術(shù)起點(diǎn)

 

　　“目前，合資公司部分石墨烯項(xiàng)目的研發(fā)已進(jìn)入中試階段。”東旭光電董秘龔昕表示，東旭光電石墨烯應(yīng)用目前有三個(gè)方向：1、透明導(dǎo)電膜；2、散熱膜；3、鋰電負(fù)極材料。截止目前，鋰電負(fù)極材料最有望率先取得突破，快的話今年就會(huì)看得到業(yè)績(jī)貢獻(xiàn)。

 

　　東旭光電是國內(nèi)最大的集液晶玻璃基板裝備制造、技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品生產(chǎn)銷售于一體的高新技術(shù)企業(yè)。其圍繞石墨烯新材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用很早就開始探索和布局，去年12月，以國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)投資布局領(lǐng)軍企業(yè)身份參與組建“京津冀石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟”。

 

　　此外，東旭光電還在去年4月份與中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟共同成立了北京東旭華清投資有限公司，加強(qiáng)在信息交流、資源整合、戰(zhàn)略規(guī)劃、市場(chǎng)推廣等領(lǐng)域開展全方位的合作，以打造專業(yè)的石墨烯投融資平臺(tái)。

 

　　去年10月底，“東旭光電”杯2015中國國際石墨烯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽在青島舉行，石墨烯發(fā)現(xiàn)者、2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主安德烈?海姆(Andre Geim)教授出席并與王忠輝就石墨烯產(chǎn)研合作的未來前景進(jìn)行了深入的交流和探討。

 

　　

 

　　東旭光電投資負(fù)責(zé)人王忠輝與石墨烯發(fā)現(xiàn)者、諾貝爾獎(jiǎng)得主安德烈.海默舉行會(huì)談