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石墨烯研究成果(石墨烯的研究现状)

石墨烯研究成果(石墨烯的研究现状) 石墨烯基础科学研究现状

石墨烯诞生不过10年。2004年是石墨烯科研的萌芽阶段,之后进入快速成长阶段。从2008年开始,特别是2010年石墨烯的发明者获得诺贝尔奖之后,石墨烯的基础科学研究如火如荼。

从专利分布、研究机构分布、研究领域分布和主要研究成果等方面综述了当前石墨烯的基础研究动态。

一.专利的分配

目前,全球有超过200家机构和超过1000名研究人员从事石墨烯技术的开发和研究,其中包括三星和IBM等科技巨头。我们通过近年来的专利申请综述了石墨烯的研究进展。

从专利申请总量来看,2010年以来全球石墨烯专利申请总量呈爆发式增长;2012年,全球石墨烯的专利申请量已经达到3500件。可见全球石墨烯的研发正处于高潮。

从石墨烯专利申请国别分布来看,2013年全球石墨烯专利申请量最多的是中国,其次是美国、韩国和日本。石墨烯相关论文方面,欧盟排名第一,2013年发表论文7800篇;就全国而言,仍居全国首位,共发表论文6649篇。

总的来说,中国在石墨烯研究方面是走在前列的。但是,在研究深度和创新方面,非常核心的技术和创新技术在中国仍然是未知的。

二。研究机构的分布

从事石墨烯研究的机构很多,有学术研究机构,也有企业、个人、政府。一种常见的研究模式是学术研究机构与企业合作。比如韩国三星与韩国成均馆大学合作,研究石墨烯的基本制备方法和应用。

按照研究机构的专利数量来看,前十名中,有四家机构来自韩国,四家来自中国,两家来自美国。而且6个机构是科研院所或独立科研机构,4个是企业。其中,三星galaxy的专利数量最多,专利申请量为210件,占全球总量的7.3%。其研究范围涵盖石墨烯的制备方法及其在显示屏和锂电池领域的应用。其次是成均馆大学、浙江大学、IBM、清华大学等。

三。研究领域的分布

从石墨烯研究领域的分布来看,全球研究热点主要集中在材料的导电性和导热性、石墨烯的制备、纳米材料的研究等方面。

我国石墨烯研究热点主要集中在石墨烯纳米复合材料、石墨烯制备和石墨烯电极。

我们统计了前20大研究机构的重点研究领域,发现研究热点是:(1)复合材料;(2)碳纳米管;(3)电容器;(4)传感器;(5)晶体管;(6)透明电极;(7)锂电池;(8)燃料电池。以上的研究大多属于石墨烯的应用,但是对于石墨烯的制备和改进或者石墨烯的量产的基础研究非常少。

第四,最新研究成果

在石墨烯制备方面,最新的研究成果是生成单晶石墨烯的方法。目前有两种方法可以获得直径1mm左右的单晶石墨烯和直径25px的单晶石墨烯,但这两种方法各有优缺点。

在石墨烯的应用方面,最新的研究成果包括将作为光敏元件(PD)的光增益提高约1000倍,提高柔性湿度传感器的响应时间等。锂电池、半导体、传感器、无线通信、电容器、电子元器件、海水淡化等领域取得重大突破。

在众多最新的研究成果中,属于中国研究机构的成果还是凤毛麟角,这也印证了我们之前所说的。虽然中国在专利申请和论文发表方面领先世界,但在真正的研究前沿,仍然落后于美国、日本、韩国等国家。

 
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