一、 认识石墨烯

1 新型材料石墨烯的发现

20xx年，英国曼彻斯特大学的安德烈·K·海姆(Andre K. Geim) 教授和康斯坦丁.诺沃肖洛夫教授等制备出了石墨烯。海姆和他的同事偶然中发现了一种简单易行的新途径。他们强行将石墨分离成较小的碎片，从碎片中剥离出较薄的石墨薄片，然后用普通的塑料胶带粘住薄片的两侧，撕开胶带，薄片也随之一分为二。不断重复这一过程，就可以得到越来越薄的石墨薄片，而其中部分样品仅由一层碳原子构成——他们制得了石墨烯。

据Geim说，还有一个哥伦比亚教授也在同时研究石墨烯，他们是用“高科技”一点的方法——用AFM显微镜的原子钢针甩一下石墨表面1-3个原子厚的地方，希望能带下一些石墨烯，可惜计划失败，胶带法赢了AFM法。

斯德哥尔摩20xx年10月5日，瑞典皇家科学院宣布，将20xx年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·K·海姆和康斯坦丁·沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。 2 石墨烯的结构

石墨烯是一种二维晶体，由碳原子按照六边形进行排布，相互连接，形成一个碳分子，其结构非常稳定；随着所连接的碳原子数量不断增多，这个二维的碳分子平面不断扩大，分子也不断变大。单层石墨烯只有一个碳原子的厚度，即0.335纳米，相当于一根头发的20万分之一的厚度，1毫米厚的石墨中将将近有150 万层左右的石墨烯。

图1、石墨烯的发现人和分子结构

石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。

这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。

由

于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。

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研究总结报告

按照实验预先设计步骤，经由冷冻干燥法成功制备密度为0.75g·cm-3石墨烯气凝胶，同时以氮氧化合物为气体目标吸附物，研究石墨烯气凝胶对气体的吸附行为。考察石墨烯气凝胶的制备条件和吸附条件对其吸附效果的影响。将其与活性炭、竹炭的吸附性能进行对比，并研究石墨烯气凝胶的重复吸附能力，最后对其吸附机理进行初步探讨。

1 吸附的定义

吸附是在界面层中一个组分或多个组分的浓度与它们在体相中浓度不同的界面现象。当它们在界面层中富集(即界面层中的浓度大于在体相中的浓度)时称为正吸附；反之，称为负吸附。大多数有实际应用价值的吸附作用是正吸附，因此也可将吸附定义为不相混溶的两相接触时，在界面相中某组分的浓度大于其在体相中的富集现象。已被吸附的原子或分子，返回到液相或气相中，称为解吸或脱附。当吸附与脱附过程进行的速率相同时，固体表面上的气体浓度不随时间而改变，这种状态称为吸附平衡。吸附平衡是一个动态平衡，它取决于温度和压力。在界面上己被吸附的物质称为吸附质，在体相中可以被吸附的物质称为吸附物。能有效从气相或液相中吸附某些组分的固体物质称为吸附剂。

吸附过程可分为以下几步：

外扩散：吸附质从气流主体穿过颗粒周围气膜扩散至外表面。外扩散的阻力来自流体相与吸附剂表面的静止层,流体的线速度将直接影响外扩散过程。

②内扩散：吸附质由外表面经微孔扩散至吸附剂微孔表面。内扩散的阻力来自空隙粗细，孔道长短和弯曲度。吸附剂颗粒大小和空隙内径粗细将直接影响内扩散过程。内扩散存在几种扩散形式：Knudsen扩散(微孔扩散)，过渡区扩散，构型扩散和表面扩散。

Knudsen扩散(微孔扩散)：当气体浓度很低或者吸附剂粒度很小时，分子与孔壁碰撞远比分子间碰撞发生的频繁，扩散阻力主要来自于分子与孔壁的碰撞。

过渡区扩散：分子间的碰撞和分子与孔壁的碰撞都不能忽略，表现在扩散流通量与粒度的关系图上呈现非线性关系。

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石墨烯报告

一、石墨烯定义、性质

(一)石墨烯定义

“中国石墨烯产业技术创新战略联盟”发布的1号标准文件中，对石墨烯的定义如下：石墨烯是一种二维碳材料，是单层石墨烯、双层石墨烯、和少层石墨烯的统称。

单层石墨烯是指由一层以苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。

双层石墨烯是指由两层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子层以不同堆垛方式（包括AB堆垛，AA堆垛，AA堆垛等）堆垛构成的一种二维碳材料。

少层石墨烯是指由3-10层以苯环结构周期性紧密堆积的碳原子层以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛构成的一种二维碳材料。

图1  石墨烯的分类

石墨烯发展历史。石墨烯作为当下最热门的新材料之一，其经历了如下的发展历程：

图2  石墨烯的发展历程

(二)石墨烯性质

石墨烯的出现，有望在构造材料、电子器件功能性材料等诸多领域引发材料革命。由于其具有许多特殊性质，有日本的研究人员惊呼石墨烯是“神仙创造”的材料。许多学者称石墨烯为“改变21世纪的材料”，并预测“21世纪将是碳（C）的时代”。

相比于现有材料，石墨烯拥有众多“史上最强”性能。

超强导电性 ：由于石墨烯拥有完美的“二维”平面晶格结构，因此电子在晶格中移动时，不会因为晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。另外，由于石墨烯中碳原子之间作用力很强，使得运动中的电子受到的干扰极小，即使在周围碳原子发生碰撞时也是如此，因此电子具有非常快的运动速度（能够达到光速1/300），远远超过了电子在其他金属导体或半导体中的运动速度，正因如此，石墨烯拥有超强的导电性能。

超高强度 ：石墨烯的硬度高于金刚石，是目前为止人类已知的硬度最高的物质。由于高的硬度，石墨烯拥有很高的强度，其强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。而同时它又拥有很好的韧性，且可以弯曲。

导热性能 ：石墨烯的导热性能优于碳纳米管。普通碳纳米管的导热系数可3500w/m·k，各种金属中导热系数相对较高的有银、金、铜、铝。而单层石墨烯的导热系数可达5300w/m·k。优异的导热性能使得石墨烯有望作为未来超大规模纳米集成电路的散热材料。

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石墨烯产业分析研究报告

20##年7月

目录

第一章 石墨烯概述. 1

1.1 石墨烯的定义. 1

1.2 石墨烯的物理性质及化学性质. 1

第二章 石墨烯的应用及市场潜力. 4

2.1 代替硅生产电子产品. 4

2.2 石墨烯锂离子电池开启储能技术新纪元. 5

2.3 石墨烯促进超级电容器发展. 6

2.4 替代ITO有极大的前景. 8

第三章 石墨烯产业状况. 12

3.1 石墨矿的战略地位. 12

3.2 石墨烯的产业化状况. 13

3.3 初步攻克产业化障碍. 14

3.4 投资升温. 15

第四章 石墨烯相关的国际国内政策研究. 18

4.1 国际产业相关情况. 18

4.1.1 美国. 18

4.1.2 欧盟及成员国. 19

4.1.3 日本. 21

4.2 国内产业情况. 21

4.2.1 国内的供需情况. 22

4.2.2 国内石墨矿储量及分布情况. 23

第五章 重点企业分析. 25

5.1 中国宝安—贝特瑞. 25

5.2 方大碳素. 26

5.2.1 发展简史. 27

5.2.2 主要产品. 28

5.3 中钢吉炭. 29

5.3.1 行业地位. 30

5.3.2 发展战略. 30

5.3.3 产品情况. 31

5.4 豫金刚石. 31

5.4.1 展望20##年公司主营业务. 32

第六章 风险提示. 34

6.1 石墨烯目前还处在研发阶段. 34

6.2 石墨烯没有形成下游的应用和需求. 34

6.3 难于获得石墨烯技术转让便利. 35

6.4 未来还有炒作空间. 35

第七章 展望. 36

     

第一章 石墨烯概述

1.1 石墨烯的定义

石墨烯是一种二维晶体，由碳原子按照六边形进行排布，相互连接，形成一个碳分子，其结构非常稳定；随着所连接的碳原子数量不断增多，这个二维的碳分子平面不断扩大，分子也不断变大。单层石墨烯只有一个碳原子的厚度，既0.335纳米，相当于一个头发的20万分之一的厚度，1毫米厚德石墨中将将近有150万层左右的石墨烯。20##年英国曼彻斯特大学的安德烈.海姆教授和康斯坦丁.诺沃肖洛夫教授通过一种很简单的方法从石墨薄片中剥离出了石墨烯，为此他们二人也荣获了20##年诺贝尔物理学奖。

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中国石墨烯电池市场竞争策略分析及投资前景展望研究报告2016-2021

年

编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司

报告目录：

第一部分 行业发展概述

第一章 石墨烯电池行业相关概念 1

第一节 石墨烯电池行业的定义与特点 1

一、石墨烯电池行业相关定义 1

二、石墨烯电池产品分类 2

三、石墨烯电池行业特点 3

第二节 石墨烯电池产业链分析 4

一、上游——原材料 4

二、下游——应用环节 7

第二章 2013-20xx年国际石墨烯电池产业发展整体态势分析 13

第一节 2013-20xx年国际石墨烯电池行业发展状况分析 13

一、全球石墨烯电池市场供给分析 13

二、全球石墨烯电池市场需求分析 14

三、全球主要石墨烯电池企业分析 15

第二节 2013-20xx年全球主要国家石墨烯电池市场分析 18

一、美国石墨烯电池市场分析 18

二、日本石墨烯电池市场分析 19

三、德国石墨烯电池市场分析 19

四、韩国石墨烯电池市场分析 21

第三节 2016-20xx年全球石墨烯电池市场发展趋势分析 21

一、原料来源趋势 21

二、技术趋势 26

三、产品应用趋势 27

四、市场规模趋势 28

第二部分 行业市场分析

第三章 2013-20xx年中国石墨烯电池行业营运形势分析 29

第一节 2013-20xx年中国石墨烯电池产业发展概述 29

一、中国石墨烯电池发展分析 29

二、中国石墨烯电池研究现状分析 31

第二节 石墨烯电池供需分析 33

一、石墨烯电池生产企业分布 33

二、石墨烯电池供给分析 34

三、石墨烯电池消费分析 35

四、石墨烯电池消费需求预测 36

第三节 石墨烯电池产业经营分析 36

一、石墨烯电池主要经济指标 36

二、石墨烯电池行业发展战略 37

第四章 石墨烯电池市场发展趋势 38

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石墨烯产业发展分析报告 超薄超轻型飞机、超薄可折叠手机、太空电梯……被誉为“21世纪神奇材料”的石墨烯以其神奇特性承载着人们的无数想象。世界主要国家均高度重视发展石墨烯相关产业，期待它带来巨大的市场价值。

20xx年底，西班牙石墨烯公司同科尔多瓦大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池，其储电量是目前市场最好产品的3倍，用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里，而其充电时间不到8分钟。该公司已与德国四大汽车公司中的两家进行联合测试，计划在20xx年将该电池投入生产。

20xx年10月，美国麻省理工学院研究人员发现，揉皱的石墨烯纸可用于制备易弯曲、折叠或拉伸到其原始大小800%的超级电容器，且揉皱—平复1000次其性能也不发生明显降低。

两名英国科学家利用“胶带”从石墨表面“撕”出的单层物质，为他们赢得了诺奖桂冠。

石墨烯的发现者可能未曾预料到它的研发会有如此迅猛的突破。20xx年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫通过简单的“机械剥离法”，利用“胶带”从石墨表面“撕”出单层的石墨——石墨烯。20xx年诺贝尔物理学奖授予了这两位物理学家，以表彰他们对石墨烯的研究。

石墨烯是单原子层的二维晶体材料，也是结构最为简单的碳材料。常见的石墨材料可以看作由石墨烯层层堆叠而成，因此石墨烯也被视作“单层石墨”。被誉为“21世纪神奇材料”的石墨烯是目前已知的世上最薄、最坚硬、室温下导电性最好而且拥有强大灵活性的纳米材料：它可以薄到只有一个碳原子的厚度，1毫米厚的石墨薄片中能剥离出300万层石墨烯；它很硬，其强度比钢还要高200倍；在室温下，电阻率最低的物质是银，而石墨烯的电阻率比银还小；它透明而不透气……种种特性使石墨烯未来在触摸屏、传感器、蓄电池等诸多领域的应用充满想象。

科学家预计，未来5到10年里，石墨烯研究会有很大发展，首个石墨烯触摸屏将在三五年内上市，石墨烯电子纸样品20xx年可以研发成功，超薄超轻型飞机、超薄可折叠手机、高强度航空材料，甚至更富想象力的太空电梯等未来设备将在相关领域引发革命性突破，并带动价值数万亿美元的新兴产业链。

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2015-20xx年中国石墨烯电池市场分

析及市场分析预测报告

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什么是行业研究报告

行业研究是通过深入研究某一行业发展动态、规模结构、竞争格局以及综合经济信息等，为企业自身发展或行业投资者等相关客户提供重要的参考依据。

企业通常通过自身的营销网络了解到所在行业的微观市场，但微观市场中的假象经常误导管理者对行业发展全局的判断和把握。一个全面竞争的时代，不但要了解自己现状，还要了解对手动向，更需要将整个行业系统的运行规律了然于胸。

行业研究报告的构成

一般来说，行业研究报告的核心内容包括以下五方面：

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行业研究的目的及主要任务

行业研究是进行资源整合的前提和基础。

对企业而言，发展战略的制定通常由三部分构成：外部的行业研究、内部的企业资源评估以及基于两者之上的战略制定和设计。

行业与企业之间的关系是面和点的关系，行业的规模和发展趋势决定了企业的成长空间；企业的发展永远必须遵循行业的经营特征和规律。

行业研究的主要任务：

解释行业本身所处的发展阶段及其在国民经济中的地位

分析影响行业的各种因素以及判断对行业影响的力度

预测并引导行业的未来发展趋势

判断行业投资价值

揭示行业投资风险

为投资者提供

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2015-20xx年中国石墨烯电池市场分析及市场分析预测报告

【出版日期】20xx年

【交付方式】Email电子版/特快专递

【价 格】纸介版：7200元 电子版：7200元 纸介+电子：7500元

【网 址】/baogao/201505/X72716UV7M.html

报告目录：

石墨烯电池，利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。

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