“浙”里好成果——等离子体制备高附加值纳米材料技术

石墨烯被誉为“新材料之王”，是*薄也是强度*大的材料，它的理论强度比钢还要高200倍，导电性、热导性、柔韧性也十分优异。作为纳米材料家族中的重要成员，石墨烯的身影遍布了生活的方方面面。然而，如何规模化制备成了“新材料之王”产业化之路的“拦路虎”。在坚持不懈地科研攻关下，省高端化学品技术创新中心研发的等离子体制备高附加值纳米材料技术解决了这项难题。

浙江省高端化学品技术创新中心研究员 杨启炜：

通过我们的技术，就可以快速高效地把我们的一些原料转变成高品质的石墨烯，我们的样本产品的厚度非常薄，同时它的粒径和形貌也都比较均匀可控。

不仅是石墨烯，像纳米硅、纳米镍粉/铜粉、纳米碳化硅等纳米材料也通过这项技术实现了制备，这些高性能的关键材料为我国锂电池、片式陶瓷多层电容器、柔性显示器、航空发动机/战斗机特种材料等*领域的战略安全和国产化替代提供了有力保障。

例如，在新能源汽车中，锂电池是一个核心模块，锂电池要靠正负极和电解液相互作用产生电流转移，而负极材料就尤为关键。传统的负极材料一般采用碳负极，它的能量密度相对比较局限，导致汽车跑得还不够快、不够远。有科学家研究发现，如果用硅来做负极，理论容量会显著提升，汽车能跑得更快更远。但硅作为负极材料存在循环寿命短、易引起电池体积膨胀等问题。如果能将硅纳米化，就能够利用纳米材料的特殊电化学和力学性能，扬长避短，实现性能更优化。

浙江省高端化学品技术创新中心研究员 杨启炜：

怎么样把硅批量化做成纳米硅，一直是国际上学术界和产业界共同的热点，所以我们团队就将等离子的这种独特的特性应用到我们这个领域中，能够更加灵活快速高效地把我们的原材料变成纳米产品，大大提高了它的附加值。

那么什么是等离子体技术呢？实际上等离子体并不是什么高深莫测的东西，它就存在于我们的生活中。我们知道物质有固态、液态、气态三种状态，而等离子体则是物质的第四态。通俗地说，我们平时看到的火焰就是等离子态，在等离子态中，一部分分子发生了电离，产生了大量的电子、离子和自由基等，所以等离子体的重要特点就是温度高、反应活性高。因此研发团队就利用等离子体的这些特点，把一些按照常规技术很难处理的原料非常快速高效地转变成所需要的一些纳米化的物质。

浙江省高端化学品技术创新中心研究员 杨启炜：

现在看到的是我们等离子体纳米技术的中试生产车间，背后就是我们所用到的各种核心设备以及辅助的设备装置管道等等，我们通过这一套装备就能够把一些低附加值、不太值钱的原料充进去，经过几个毫秒，就能把它转变成更加值钱，有更好功能的一些特定结构和性能的纳米粉体产品。我们的车间也进行了非常好的自动化设计，能够保证我们的生产技术更加的连续稳定、安全可靠，*终得到了我们想要的这种高质量的产品和高的生产效率。

目前，团队已成立衢州晶洲科技发展有限公司来推动成果的产业化，并拟以作价入股的方式寻求合作。

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