人物简介:
刘兆平,中科院百人计划入选者。2008年底,他加入中国科学院宁波材料技术与工程研究所。4年时间里,他和他的团队解决了石墨烯规模化制备的世界难题,主持研发的“磷酸铁锂产业化技术”获2010年中国科技创业计划大赛项目组三等奖,“石墨烯产业化技术”获2011年中国科技创业计划大赛海外人才创业奖一等奖。
去年9月,全球第一条石墨烯生产线在慈东滨海区开工建设。至此,刘兆平团队的石墨烯项目正式宣告产业化。
2008年10月,从美国纽约州立大学博士后毕业的刘兆平,应聘进入中科院宁波材料所,领衔攻关石墨烯制备技术。
“我的硕士和博士研究生阶段,正逢纳米热,跟随导师从事纳米材料制备研究。到日本读博士后时,转而从事层状无机材料研究。”刘兆平说,多年的新材料研究工作,让他积累了不少层状材料制备与剥离的研究经验,为石墨烯制备技术奠定了基础。
2008年,恰恰是石墨烯的发现和兴起的时候。作为目前世界上已发现的最薄、最坚硬的纳米材料,石墨烯具有非常好的导电性能、极好的透光性。它不但可以用来开发制造纸片一样的超轻型飞机材料,还能做出超坚韧的防弹衣。据保守估计,这种材料仅替代市场的潜力就有数百亿甚至上千亿元。
“石墨烯是有限资源,不可再生,制备成本很高,因此非常昂贵,每克要5000元,相当于黄金价格的十几倍,而且现在只停留在实验室里,限制了石墨烯产业化的发展。”刘兆平说,“我们的研究,就是让其产业化,能成为大量供给的工业原料”。
刘兆平决心发展出石墨烯低成本规模化制备技术,为此带着他的团队一头扎了进去。他们反复试验后发现,采用新的化学剥离方法虽然可以轻松获得石墨烯微片,但片层厚度有6-8nm。
“只要方向是对的,就要矢志不渝坚持下去。”刘兆平笑言,为了攻克这一技术难题,他给刚出生的女儿取名“刘墨希”。一段时间后,方法终于找到了,他们所制备的多层石墨烯薄片厚度仅为2-3nm,平均层数10层以下。至此,一种多层石墨烯的低成本规模化制备技术基本确立。
“我们的项目使石墨烯产品能够批量生产,售价可以降到每千克3000元。”刘兆平这样表示。