中文  |  English

EN

新闻中心首页 >> 新闻中心 >> 媒体视角

【山西青年报】自主创新让中国“黑金”领跑全球

时间:2020-05-29   作者:郭丽菲/文 胡远嘉/图
 青春微记录

中国科学院山西煤炭化学研究所709课题组 一直致力于炭基新材料和新能源产业领域,坚持应用基础研究和高技术攻关协同发展。突破了吨级石墨烯、十吨级电容炭中试关键技术,产品指标达到国际先进水平,成功解决了我国先进炭材料领域“卡脖子”难题,实现基于自主材料的器件组装与应用示范,为电动汽车、新能源和国防型号等提供可靠的技术支撑和材料保障,引领和带动新材料、新能源行业的高质量发展。团队多项科技成果获得省部级奖励,包括山西省自然科学一等奖、中国产学研合作创新成果奖一等奖、中国化工学会技术发明奖二等奖,申报的“石墨烯储能技术研究山西省科技创新团队”“山西省石墨烯技术工程研究中心”“山西省储能炭材料创新中心试点(培育)”先后获批。2020年,该团队获得“山西青年五四奖状”。

 

薄到只有头发丝的二十万分之一,硬到比世界上最好的钢铁还要高上100倍,被称为神秘“黑金”的石墨烯,是当下高精尖领域炙手可热的新材料之王。

中国科学院山西煤炭化学研究所709课题组是一个平均年龄只有34岁的年轻团队,在国内外都没有可借鉴方案的前提下,他们摸着石头过河,自主设计所有的工艺和装备,硬是让中国成为全球石墨烯领域的领先者,填补了国内超级电容器活性炭领域的空白。

 

    科研筑梦 不断创新
 

 

2004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成功地从石墨中分离出石墨烯,并证实其可单独存在;五年后,人们发现,将石墨烯带入工业化生产的领域已为时不远,石墨烯所具有的许多极端的物理性质注定它将成为碳基纳米材料研究领域的新宠。

我国的石墨烯研究始于2006年左右,那时石墨烯还只是材料人眼中的海市蜃楼,虽然看上去很美好,但无论从理论、制备还是应用来看,石墨烯研究都仅仅是初级阶段,还未披上诺奖光环的石墨烯在国内其实并不受重视。

从2007年起,陈成猛在碳素领域前辈王茂章研究员的指导下,在中国科学院山西煤炭化学研究所以硕士课题为起点开始研究石墨烯;2012年,27岁的陈成猛受命组建709课题组 (石墨烯与新能源材料研究组)并担任组长,开展石墨烯的基础科学研究、合成与应用技术开发。

“对于这一全新领域,国内外都没有可借鉴的工程化案例,团队完全是摸着石头过河,自主设计所有的工艺和装备。”陈成猛介绍说,为确保订购回来的设备能够达到设计要求,不造成国家科研经费的浪费,团队走南闯北调研设备,与厂家反复论证,确定设备的技术参数和可靠性。

为保证顺利产出高品质石墨烯,团队进行了大量工艺实验,从最基础的实验一点点验证、积累。

“料要成材,材要成器,器要可用。”这个年轻的团队先后突破氧化石墨合成、连续纯化、高效干燥和连续膨化等共性关键技术难题,2013年,一条年产吨级的石墨烯生产线在这群追求极致的年轻人手中搭建起来,率先实现了高品质石墨烯的批量化稳定生产,技术指标达到国际先进水平,让中国成为全球石墨烯领域的领先者。

“目前,这条生产线已经稳定运行六年多,其间,团队对生产设备与工艺不断优化更新,部分设备已经升级到第六代,使生产成本不断降低,品质进一步提升,实现了石墨烯定制化可控生产,研制的石墨烯已经推广应用至100余家用户单位,为我国石墨烯产业化铺平了道路。”陈成猛说。

超级电容器具有高功率密度、低温性能好、快速充电、寿命长的特点,应用范围广阔,发展势头迅猛。其核心电极材料电容炭是高科技新材料,长期依赖于进口且价格昂贵,是关键的“卡脖子”材料。我国电容炭的研发现状已经限制了我国超级电容器产业的发展。

为了推动超级电容器关键材料的国产化,2016年,709课题组独辟蹊径、勇于创新,以淀粉为原料开始了超级电容器活性炭的研发,历经三年的技术攻关,在2019年6月建成年产十吨的中试示范线,产出新型高振实密度、高容量电容炭产品。今年3月份,千吨级产业化一期工程也已经在清徐正式落地启动,填补了国内超级电容器活性炭领域的空白,为电容炭国产化奠定了基础。

追求极致 创造品质

“追求极致,创造品质”是709课题组团队的核心价值观,质量管理和6S管理已经融入这个年轻团队每一位队员的血液中。

709课题组这个“科学家+工程师”组合的年轻团队,踏实勤奋又充满活力,他们拥有一个科技强国梦——新材料国产。

“我们深知新材料研发通常都是长周期、高投入、高风险,要实现这个梦想,不仅需要一代人,甚至几代人的坚守和积累,还需要团队成员不断加强自身学习,不断汲取养分与精神力量,才会将不可能变为可能,将实验室的技术真正推向产业化。”在攻克关键技术的实验中,团队成员需要在-14℃的环境下清洗管道,这使得大部分人都患上了冻疮;在设备整体调试期间,个别管道冻裂,团队成员不顾自身湿透,抢修裂口;在工艺优化期间,团队成员连续几天几夜守在设备一线。

为了打造学习型团队,团队建立了开放且多样化的学习途径,运用各种方法引进知识。团队自建图书馆,通过网络、文献、图书、学术会议、展会、厂家实地调研和实验进行深入学习,定期组织专题汇报,彼此分享学习成果。

在高技术攻关从实验室向产业化的过渡中,技术人员边学边干,把自己变成了集材料、电化学、化学、化工、机械、电气、土建、仪表、管道等多学科为一体的全材。在外部环境与团队内部的发展变革中,实现了人人学习、全情参与,使得每一个人在工作中今天都比昨天进步一点,在时间和人才上形成优势,为新材料研发提供了人才基础。

“将实验室技术真正推向产业、推向社会,给人们更好的应用体验,使老百姓的生活更美好。”这是709课题组所有成员的心愿。他们正在以开拓进取的姿态建设科技强国,用自主创新的行动实现中华民族的伟大复兴,为服务山西产业转型升级贡献着青春力量。

 

文章来源:山西青年报

http://www.sxqnb.com.cn/shtml/sxqnb/20200529/441388.shtml

新闻中心  

【山西青年报】自主创新让中国“黑金”领跑全球

时间:2020-05-29   作者:郭丽菲/文 胡远嘉/图
 青春微记录

中国科学院山西煤炭化学研究所709课题组 一直致力于炭基新材料和新能源产业领域,坚持应用基础研究和高技术攻关协同发展。突破了吨级石墨烯、十吨级电容炭中试关键技术,产品指标达到国际先进水平,成功解决了我国先进炭材料领域“卡脖子”难题,实现基于自主材料的器件组装与应用示范,为电动汽车、新能源和国防型号等提供可靠的技术支撑和材料保障,引领和带动新材料、新能源行业的高质量发展。团队多项科技成果获得省部级奖励,包括山西省自然科学一等奖、中国产学研合作创新成果奖一等奖、中国化工学会技术发明奖二等奖,申报的“石墨烯储能技术研究山西省科技创新团队”“山西省石墨烯技术工程研究中心”“山西省储能炭材料创新中心试点(培育)”先后获批。2020年,该团队获得“山西青年五四奖状”。

 

薄到只有头发丝的二十万分之一,硬到比世界上最好的钢铁还要高上100倍,被称为神秘“黑金”的石墨烯,是当下高精尖领域炙手可热的新材料之王。

中国科学院山西煤炭化学研究所709课题组是一个平均年龄只有34岁的年轻团队,在国内外都没有可借鉴方案的前提下,他们摸着石头过河,自主设计所有的工艺和装备,硬是让中国成为全球石墨烯领域的领先者,填补了国内超级电容器活性炭领域的空白。

 

    科研筑梦 不断创新
 

 

2004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成功地从石墨中分离出石墨烯,并证实其可单独存在;五年后,人们发现,将石墨烯带入工业化生产的领域已为时不远,石墨烯所具有的许多极端的物理性质注定它将成为碳基纳米材料研究领域的新宠。

我国的石墨烯研究始于2006年左右,那时石墨烯还只是材料人眼中的海市蜃楼,虽然看上去很美好,但无论从理论、制备还是应用来看,石墨烯研究都仅仅是初级阶段,还未披上诺奖光环的石墨烯在国内其实并不受重视。

从2007年起,陈成猛在碳素领域前辈王茂章研究员的指导下,在中国科学院山西煤炭化学研究所以硕士课题为起点开始研究石墨烯;2012年,27岁的陈成猛受命组建709课题组 (石墨烯与新能源材料研究组)并担任组长,开展石墨烯的基础科学研究、合成与应用技术开发。

“对于这一全新领域,国内外都没有可借鉴的工程化案例,团队完全是摸着石头过河,自主设计所有的工艺和装备。”陈成猛介绍说,为确保订购回来的设备能够达到设计要求,不造成国家科研经费的浪费,团队走南闯北调研设备,与厂家反复论证,确定设备的技术参数和可靠性。

为保证顺利产出高品质石墨烯,团队进行了大量工艺实验,从最基础的实验一点点验证、积累。

“料要成材,材要成器,器要可用。”这个年轻的团队先后突破氧化石墨合成、连续纯化、高效干燥和连续膨化等共性关键技术难题,2013年,一条年产吨级的石墨烯生产线在这群追求极致的年轻人手中搭建起来,率先实现了高品质石墨烯的批量化稳定生产,技术指标达到国际先进水平,让中国成为全球石墨烯领域的领先者。

“目前,这条生产线已经稳定运行六年多,其间,团队对生产设备与工艺不断优化更新,部分设备已经升级到第六代,使生产成本不断降低,品质进一步提升,实现了石墨烯定制化可控生产,研制的石墨烯已经推广应用至100余家用户单位,为我国石墨烯产业化铺平了道路。”陈成猛说。

超级电容器具有高功率密度、低温性能好、快速充电、寿命长的特点,应用范围广阔,发展势头迅猛。其核心电极材料电容炭是高科技新材料,长期依赖于进口且价格昂贵,是关键的“卡脖子”材料。我国电容炭的研发现状已经限制了我国超级电容器产业的发展。

为了推动超级电容器关键材料的国产化,2016年,709课题组独辟蹊径、勇于创新,以淀粉为原料开始了超级电容器活性炭的研发,历经三年的技术攻关,在2019年6月建成年产十吨的中试示范线,产出新型高振实密度、高容量电容炭产品。今年3月份,千吨级产业化一期工程也已经在清徐正式落地启动,填补了国内超级电容器活性炭领域的空白,为电容炭国产化奠定了基础。

追求极致 创造品质

“追求极致,创造品质”是709课题组团队的核心价值观,质量管理和6S管理已经融入这个年轻团队每一位队员的血液中。

709课题组这个“科学家+工程师”组合的年轻团队,踏实勤奋又充满活力,他们拥有一个科技强国梦——新材料国产。

“我们深知新材料研发通常都是长周期、高投入、高风险,要实现这个梦想,不仅需要一代人,甚至几代人的坚守和积累,还需要团队成员不断加强自身学习,不断汲取养分与精神力量,才会将不可能变为可能,将实验室的技术真正推向产业化。”在攻克关键技术的实验中,团队成员需要在-14℃的环境下清洗管道,这使得大部分人都患上了冻疮;在设备整体调试期间,个别管道冻裂,团队成员不顾自身湿透,抢修裂口;在工艺优化期间,团队成员连续几天几夜守在设备一线。

为了打造学习型团队,团队建立了开放且多样化的学习途径,运用各种方法引进知识。团队自建图书馆,通过网络、文献、图书、学术会议、展会、厂家实地调研和实验进行深入学习,定期组织专题汇报,彼此分享学习成果。

在高技术攻关从实验室向产业化的过渡中,技术人员边学边干,把自己变成了集材料、电化学、化学、化工、机械、电气、土建、仪表、管道等多学科为一体的全材。在外部环境与团队内部的发展变革中,实现了人人学习、全情参与,使得每一个人在工作中今天都比昨天进步一点,在时间和人才上形成优势,为新材料研发提供了人才基础。

“将实验室技术真正推向产业、推向社会,给人们更好的应用体验,使老百姓的生活更美好。”这是709课题组所有成员的心愿。他们正在以开拓进取的姿态建设科技强国,用自主创新的行动实现中华民族的伟大复兴,为服务山西产业转型升级贡献着青春力量。

 

文章来源:山西青年报

http://www.sxqnb.com.cn/shtml/sxqnb/20200529/441388.shtml

上一篇:【山西日报】攻坚克难 勇攀高峰 为把我国建设成为世界科技强国再立新功
下一篇:中国化工学会侯德榜化工科学技术青年奖山西青年专家座谈会召开

联系我们


销售经理:18835170493(刘经理)

                18835170493@163.com

                微信号:18835170493

技术支持:18835170492(郭老师)

                graphene@sxicc.ac.cn

                微信号:13934640625

电话/传真:0351-4049061

地   址:山西省太原市迎泽区桃园南路27号

邮   编:030001

网   址:http://graphene.sxicc.ac.cn

淘宝网店:https://shop113742243.taobao.com/


在线留言


0351-4049061

版权所有:中国科学院山西煤炭化学研究所(ICC-CAS)
备案号:晋备ICP备1000255478号-3