小烯导读
2017年3月10号，国家科学技术奖励工作办公室发布了《2017年度国家自然科学奖、技术发明奖通用项目、科学技术进步奖通用项目受理项目目录》。国家科学技术奖堪称是科技界的奥斯卡，能够获得该奖项的都是在某一领域具有突出贡献的成果，其中有两项石墨烯相关的项目入选，我们一起去看下。
为了奖励在科学技术进步活动中做出突出贡献的公民、组织，调动科学技术工作者的积极性和创造性，加速科学技术事业的发展，提高综合国力，1999年4月28日国务院第16次常务会议通过《国家科学技术奖励条例》,设立下列国家科学技术奖：
（一）国家最高科学技术奖；
（二）国家自然科学奖；
（三）国家技术发明奖；
（四）国家科学技术进步奖;
（五）中华人民共和国国际科学技术合作奖。
国家自然科学奖授予在数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生命科学等基础研究和信息、材料、工程技术等领域的应用基础研究中，阐明自然现象、特征和规律、做出重大科学发现的中国公民。国家自然科学奖不授予组织。
国家技术发明奖授予运用科学技术知识做出产品、工艺、材料及其系统等重大技术发明的中国公民。国家技术发明奖不授予组织。技术发明是指利用自然规律首创并成功地用于改造客观世界的技术新成果。它一般是与生产有关的新技术，如在国民经济某一技术领域中提供了新的、先进的、效益好的新技术
2017年3月10号，国家科学技术奖励工作办公室发布了《2017年度国家自然科学奖、技术发明奖通用项目、科学技术进步奖通用项目受理项目目录》。其中有两项石墨烯相关的项目入选，我们一起去看下：
1、2017年度国家技术发明奖受理项目目录（通用项目）
项目名称：高性能锂离子电池用石墨和石墨烯材料
推荐专家意见：
专家 | 意见 |
陈立泉/中国科学院物理研究所研究员 | 锂离子电池已经在消费电子、电动汽车和储能等领域得到广泛应用，对汽车产业的升级和风能、太阳能等新能源的利用具有重要的意义。然而锂离子电池的能量密度、充电速率和成本等方面还不能满足市场的要求。改善锂离子电池中石墨负极材料的性能是解决上述问题的关键因素之一。 康飞宇教授研究团队对天然鳞片石墨和微晶石墨负极材料，经过多年研究和开发，取得了突破性进展。发明了双氧水/浓硫酸共插层天然鳞片石墨改性和微膨化技术，获得了可快速充电、低硫、碳包覆微膨鳞片石墨负极材料，显著提高了商用天然鳞片石墨负极的快速充电性能、宽使用温度范围和循环寿命。发明了表面碳包覆和间隙碳钉扎层微晶石墨复合改性技术，获得了具有优异高倍率充放性能和高首周库仑效率的微晶石墨负极材料，推动了天然微晶石墨负极的商业化应用。发明了低温负压制备石墨烯并在石墨烯片上打孔的制备技术，开发了可快速充放电锂离子电池的正极导电剂，可大幅降低导电剂的用量，提高了电池的体积能量密度。 上述成果已在深圳市翔丰华科技有限公司、内蒙古瑞盛新能源有限公司、鸿纳（东莞）新材料科技有限公司等单位实现了规模化生产和应用。相关产品与技术已应用于比亚迪股份有限公司、东莞新能源科技有限公司、宁德时代新能源科技有限公司等国内锂电龙头企业和美国加利福尼亚州锂电池公司。该项目突破了多项石墨材料制备和应用关键技术，并在产业化应用方面取得了很好的经济和社会效益。
|
邹广田/吉林大学教授 | 天然石墨深加工产品在电子、核能、航天、航空、能源、环保等领域有着广泛的应用，在国防、军工领域更是不可或缺，可膨胀石墨和石墨烯是天然石墨深加工的重要产品，其传统制备过程能耗高，污染严重。传统制备可膨胀石墨的方法是用浓硫酸进行插层氧化，浓硫酸使用量大，制备过程对环境的污染严重，同时插层效率较低。
该项目突破了传统思路，创造性地提出了双氧水和浓硫酸共插层天然石墨，不但提高了插层效率，减少了插层剂对环境的污染，同时通过调控插层剂比例控制脱插过程实现了膨化程度可控的石墨材料制备。以此项技术为基础，发明了可快速充电微膨改性石墨负极和石墨烯导电剂的制备和应用技术： 1）发展了具有优异电化学性能可快速充电的碳包覆微膨改性石墨负极。该材料“核”为石墨层间化合物脱插后得到的微膨石墨，具有纳米-微米级孔隙和大量缺陷，可以缓冲循环过程中石墨的体积变化，提高快速充电能力；“壳”为有机物热解得到的结构稳定的无定形碳，能够降低改性石墨首次不可逆容量。材料显示了较好的比容量和优异的快速充放电性能和循环性能。2）发明了石墨烯的低温负压剥离制备方法。提出了氧化石墨新的剥离机制，突破了氧化石墨的解理温度阈值，创造性地通过营造负压环境，在低温下官能团气化脱除时氧化石墨形成“片层内外足够的压力差”，将常用的化学剥离温度从1000℃降低至200℃，首次在低温的温和条件下获得完全剥离的高品质石墨烯片。
此项技术为制备石墨烯导电剂奠定了理论和方法基础。石墨烯导电剂已经实现产业化，在动力电池中得到良好的应用。该项目突破了可膨胀石墨及石墨烯材料制备和应用的关键技术，材料制备技术在节能减排方面也具有重要意义。
|
南策文/清华大学教授 | 我国是石墨的资源大国，但是高端石墨产品却一直受制于国外发达国家。该项目立足于我国丰富的石墨资源，发明了高附加值的天然鳞片石墨和微晶石墨深加工技术，制备高性能的石墨负极材料和新型的石墨烯导电剂，解决了基于传统石墨材料的动力电池快充性能差和能量密度低的问题。
在石墨深加工技术上，该项目取得了两大突破。第一，突破了传统硫酸插层石墨技术工艺效率低的瓶颈，利用双氧水和浓硫酸共插层提高了插层效率，减少了硫酸使用量，获得了低硫可膨胀石墨；第二，突破了氧化石墨热剥离制备石墨烯的高温技术瓶颈，将所需的1000℃高温通过引入负压成功降低到200℃，获得了高品质石墨烯。其技术成果在内蒙古瑞盛新能源公司成功实现转化，推动了国内高端石墨产品的开发。基于项目的技术突破，获得了三个系列的高性能石墨负极材料并成功实现产业化和市场化。第一，获得了具有快充性能和长循环寿命的改性天然鳞片石墨负极材料；第二，获得了具有快充性能的改性微晶石墨负极材料；第三，获得了具有高容量和长循环寿命的硅碳复合负极材料；从而打破了我国石墨市场长期以来被国外高端石墨负极材料垄断的局面。 该项目还延伸到新型石墨烯材料，提出了以石墨烯为新型电池导电剂的应用技术，显著降低了导电剂在电池中的比例，提高了动力电池的能量密度，打破了国内石墨烯产业有产品无市场的局面。该项目技术发明具有重大科学意义，产生了良好的经济效益和社会效益。 |
推荐该项目为国家技术发明奖一等奖
项目简介：
项目推广应用情况：
主要完成人：康飞宇、杨全红、李宝华、黄正宏、贺艳兵、吕伟
2、2017国家自然科学奖--材料科学组
项目名称：高质量石墨烯材料的制备与应用基础研究
推荐单位：中国科学院
推荐意见：
该项目深入系统地开展了化学气相沉积（CVD）法和化学氧化剥离法制备高质量石墨烯材料及其在储能、光电和复合材料领域应用的基础研究，取得了多项原创性成果。
重要科学发现包括： 提出了以多孔金属为生长基体的模板导向CVD方法，制备出高导电、柔性的石墨烯三维网络结构材料，进而研制出高性能弹性导体和轻质高效的柔性电磁屏蔽材料，拓展了石墨烯的物性和应用。揭示了石墨烯边界依赖的生长动力学，制备出毫米级高质量单晶石墨烯，发明了普适的电化学气体鼓泡无损转移方法，为石墨烯在光/电子器件中的应用奠定了基础。结合石墨烯和高容量金属氧化物的结构性能特点，发展了复合方法，制备出锂离子电池和电容器用高性能石墨烯锚固金属氧化物纳米颗粒复合电极材料，揭示了两者之间的协同储能效应。提出了氢电弧快速加热膨胀解理与还原方法和高效、无损的氢碘酸还原方法，显著提高了还原氧化石墨烯材料的导电性，为石墨烯的规模制备和应用研究奠定了基础。
该项目发表在NatMater等的8篇代表性论文在国内外产生了重要影响，得到了石墨烯发现者AK Geim教授等的高度评价和广泛引用，共被他引4786次，其中SCI他引4464次，2篇SCI他引超过1100次，1篇入选“2006-2016年我国高被引论文中被引次数最高的10篇论文”，极大推动了石墨烯材料的制备科学和应用技术的发展。
推荐该项目为国家自然科学奖二等奖。
主要完成人：任文才、成会明、陈宗平、吴忠帅、高力波
石墨烯在能源领域的应用到底有哪些？是否真的能够改变能源格局？未来石墨烯电池的市场规模到底有多大？中关村石墨烯产业联盟“烯望跨界系列”专题研讨会将聚焦“石墨烯+新能源”与业内专家及产业大咖共同解码石墨烯在新能源领域的应用。
资料来源：科技部，烯碳资讯编辑整理，转载请注明出处
