动力锂离子电池＋石墨烯，天作之合

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 石墨烯浆料（2.5  wt%）



石墨烯溶胶（0.5 wt%）

宁波材料所所属新能源技术所刘兆平研究员带领的团队在中科院知识创新工程重要方向项目的支持下，经过两年努力终于在石墨烯规模化制备技术方面取得了突破性进展，他们发展了一种全新剥离技术路线，实现了石墨烯的低成本规模化制备。相比于传统的氧化-剥离-还原法，该新路线操作简便、成本低廉，而且石墨烯结构缺陷少，导电率高，有望在储能材料、复合材料、导电剂等领域得到广泛应用。目前，已经实现单批次千克级的制备规模，产品可面向市场销售（详情见网页http://energy.nimte.ac.cn/battery/read.asp?id=112）。目前，该团队正在积极推进石墨烯的吨级规模化生产，以及面向不同领域的石墨烯终端产品的开发。

2010年5月20日，中科院知识创新工程重要方向项目“石墨烯的可控制备、物性与应用探索”第二次项目交流会在宁波材料所召开。出席会议的有中科院高技术局材料化工处王希、中科院沈阳金属所党委书记、副所长成会明研究员、宁波材料所崔平所长、严庆书记、新能源所戴宁所长和科技发展部倪浩明主任等。来自沈阳金属所、上海微系统所、上海硅酸盐所、上海有机所、半导体所、长春应化所和宁波材料所等七家项目参与单位的专家近40余人参加了此次会议。会议由项目负责人成会明研究员主持，各研究单位依照项目的课题安排和研究计划，就近阶段在石墨烯相关领域的研究进展进行了汇报与交流。专家们精彩的报告引起了与会人员的广泛兴趣，让与会人员感受到石墨烯领域研究的魅力与美好前景。与会领导及专家们围绕目前的科研成果及下阶段的研究计划进行了热烈的讨论，进一步明确了该方向性项目在下一阶段的研究目标和研究重点，同时对于各研究所间的合作也提出了新的设想和要求。本次会议的成功举行对于石墨烯项目的顺利推进具有重要的意义，同时也为宁波材料所的科研人员和研究生们提供了高水平的学术交流平台。

在刘兆平研究员陪同下，与会代表们还参观了动力锂离子电池实验室，他们对于实验室的建设与管理，以及刘兆平研究团队在短时间内取得的出色科研成果表示了由衷的赞叹。

石墨烯溶液的浓度普遍很低，离大规模制备的目标还有较大的距离。因此，如何通过简便的手段获得高浓度且稳定的大面积石墨烯胶体溶液是溶液相合成中的一大难题。最近，刘兆平研究组通过改进石墨烯的溶液相制备技术，成功实现了具有大尺寸的石墨烯的规模化制备，单片石墨烯的尺寸达上百微米，远超出现有文献报道的结果，相关研究正在进行中。

以下摘自刘兆平自述

在回国应聘之前，我就一直在思考：我未来该进入哪一领域，或者哪一领域更适合于我？经过一系列的宏观调研，我初步将自己的研究方向定位在新能源材料领域，我想我完全可以借助我的纳米材料的研究背景，深入开展新能源材料的纳米化研究，形成自己的特色。可是，新能源材料类别是何等的宽泛？比如，太阳能电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、热电材料等等都是属于典型的新能源材料范畴。而每一类材料的深入研究都需要专门的或针对性的材料应用研究的背景。这正是我的缺陷和弱点！怎么办？

应聘结束后，回国工作已成定局。在接下来的半年里，我才真正地开始思考起我未来的研究方向的问题。考虑到我在日本做博士后期间主要从事层状材料的研究，而锂离子电池的电极材料多数是具有层状结构的，我开始设想将来是否可以首先开展锂离子电池正极材料的研究，进而扩展到整个锂离子电池领域。正好，隔壁实验室的Stanley Whittingham教授就是锂离子电池界的先驱人物，其实验室有不少中国学生，我与他们之间有过很多的交流。我发现他们普遍较受困于电极材料的制备，而这正是锂离子电池研究的基础工作。可以说，微粉材料和纳米材料的制备正是我擅长的，也许我只要将现行的电极材料作为研究对象就可以进入锂离子电池领域了。

开展实验工作之初，我选定了两种材料作为的研究对象：一个是磷酸铁锂，另一个是石墨烯。这两种材料可以说是当今材料科学界的最受关注的对象，前者是未来电动汽车车用电池的主要原料，后者则是材料科学界的当红明星。然而，车用电池的磷酸铁锂材料仍然需要进一步的研发，该材料在导电率、能量密度、功率密度、振实密度、低温性能等方面都具有很大的提升空间；而石墨烯的大规模制备和应用在目前还是一个重要的难题。对于磷酸铁锂材料，普遍认为纳米化技术是解决其中几个关键问题的重要手段，而目前美国的A123公司因为是世界上唯一一个掌握了磷酸铁锂材料的纳米化技术的公司而名噪一时，我国亟需打破国外的技术垄断。看来，我长时间的纳米材料研究经历将大有用武之地了。对于石墨烯的制备，我选择的是化学剥离的路线，这一制备路线正是我在日本从事博士后工作期间的主打技术，可以说层状材料的剥离方法对于我来说是很轻松的活儿，以至于我们很快就发展出了高质量石墨烯的制备技术。对于石墨烯的应用，我选择了主攻石墨烯作为电极材料在锂离子电池或者超级电容器方面的应用研究。尽管石墨烯在储能领域的应用具有一定的挑战性，但我们瞄准它的这一方面的应用将有助于整个研究方向的统一。

在我回国后的几天里，刚刚从复旦大学取得博士学位的周旭峰博士加入了我的研究组。加上两名先期到达的研究助理，研究组拥有了三名开山的科研人员。这样，我们四位年轻人在研究所“团队行动”经费的支持下，开始了磷酸铁锂纳米材料和石墨烯的研究工作。与此同时，我们迅速投入到了实验室的建设当中，在短短一个月内购买了许多仪器、设备、试剂和耗材等，实验室很快变成了“实验室”。

根据我们预定的实验方案，至08年底我们取得了一些不错的研究结果。尤其在石墨烯的制备方面，我们制备出了大尺寸、高浓度且稳定的石墨烯溶胶，这一结果为后来获得中科院重要方向项目—石墨烯专项—的资助奠定了基础。另外，我们在磷酸铁锂纳米材料的制备方面的结果也显示出较好的未来，使得我们后来又获得了中科院重要方向项目—太阳能行动计划（共性科学与技术问题）—的资助。

时间进入2009年，实验室也进入了快速发展期。第一是实验室设备日趋完善，实验室至今已经有了完备的电极材料制备和性能评估的仪器/设备。第二是团队成员日益壮大，目前实验室有13名科研人员（其中研究员1名，博士后4名，高级科研助理3名，博士/硕士研究生5名）。第三是科研经费较为充足，除了获得了2项中科院重要方向项目的资助，我们还与宁波维科电池有限公司共建了“动力锂离子电池研究中心”，维科电池公司为本研究中心提供了一定的运行经费。

总的来看，我这一年的科研工作是顺利的，在实验室建设、团队建设、项目申报以及科研进展方面都基本达到了预期的目标。

就在前几天，我带领实验室成员到维科电池公司进行了为期一周的电池技术实。这次实活动让我们认清了几个事实：科研工作者必须深入了解生产企业，材料的研发工作一定要与实际生产结合起来，材料的研发一定要注重材料的综合性能和成本控制。通过这次实，我重新审视了过去一年的科研工作的得与失，也对未来的科研工作进行了重新定位。新的定位是今后的科研工作必须与企业的实际需要结合起来。这也许会是我未来的特色，我想。

重要人物登场

刘兆平，博士，研究员，博士生导师。2004年毕业于中国科学技术大学，获理学博士学位，博士期间专攻低维纳米材料的溶液相合成研究。2004-2007年，在日本物质材料研究机构(NIMS)纳米材料中心从事博士后研究工作，专攻无机层状材料的合成和剥离/重组。2007-2008年，在美国纽约州立大学宾汉顿分校(SUNY@Binghamton)化学系从事博士后研究工作，专攻III-V量子点（线）的溶液相合成研究。2008年10月加盟我所。自2003年以来，已在J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem.,Adv. Mater.等国际著名化学和材料期刊上发表论文30余篇, 论文至今已获他人引用超过800余次，单篇论文最高被引近100次。
　　研究方向新能源材料的纳米化研究
  目前就职于中科院宁波材料所

动力锂离子电池技术研究中心 
　　　该中心是与宁波维科电池有限公司共建，由刘兆平研究员负责，主要开展动力锂电池相关技术研究

1.价格低，流通市值小，大家都看的到
2.品牌消费，维科——中国十大家纺品牌，与罗莱、富安娜、梦洁相比，比价效应更加明显
3.目前有多个未完全结算地产项目，且为资本市场老手，创投方面有3个待上市项目，手中现金充沛
4.大股东投资12亿做大电池项目，早晚是上市公司的菜，且纺织板块其他资产有进入上市公司的必要
5.业绩自今年始，开始释放
6.以下为电池及石墨烯资料，比较多，慢慢上

江苏舜天高新炭材有限公司地处黄海之滨中部，东台市西郊，南临长江出海口南通港，北接欧亚大陆桥头堡连云港，204国道、新长铁路从市区经过，贯穿南北，交通十分便利。 本公司产品：主要有各种规格增碳剂、异型炭素制品，再造（人造）石墨碎，石墨颗粒、人造石墨超细粉、炭板、石墨块及焦化产品等。同时提供直径75~600 石墨电极，直径400~500mm石墨电极。供炼钢、铸造、化工、耐火材料等行业使用。 公司经过十几年的积累发展，现已初具规模，形成了机械化生产加工一条龙流水作业，年产 人造石墨制品和低硫低氮增炭剂20000多吨。公司产品除满足国内部分需求外，自行出口到向美国、日本、韩国、台湾等多个国家和地区。 　　2005年10月公司质量管理体系通过了ISO9001：2000标准认证，2006年公司新开发的石墨超细粉产品，作为锂离子电池负极材料产品重要原料，其市场应用前景广阔。 公司始终以客户为导向，为进一步提高产品质量稳定性，满足高端客户需求，2008年8月我公司与江苏舜天国际集团合资创办江苏舜天高新炭材有限公司。新厂总投资4000万，采用国内最先进石墨化技术及设备，以生产锂电池负极材料和优质石墨炭素材料为主。 2009年上半年投产后可新增产15000吨各类石墨制品。