当石墨烯与水结合，或将开启新的能源变革，你相信吗？

　　近日，东旭光电合作方北京理工大学的曲良体教授和他的团队就用水和石墨烯产生的电力成功点亮了LED灯泡，让我们再一次为科学点赞。

　　能量转化效率高达62% 石墨烯+水=能源新革命

　　2月17日，国际权威学术期刊《自然》杂志，以亮点工作形式，报道了曲良体教授团队近期的石墨烯研究成果，题目为“来自于水和石墨烯的能量”。

《自然》杂志刊登了曲良体教授的石墨烯研究成果

　　此外，该研究成果还全文刊发在近期的《能源和环境科学》杂志上。

　　文中介绍称，北京理工大学的曲良体教授和他的团队开发出了由氧化石墨烯制备的三维结构，这个结构具有足够大的孔洞，可允许水分子自由通过。当水从这种材料的顶部流淌到底部的时候，水分子将和氧化石墨烯中的含氧基团发生反应，分离形成氢离子；剩下的氧基团则非均一的分布在材料中，这将产生足够多的离子，从而生成电能。

　　根据测算，这种能量转化方式的转化效率高达62%。基于这种技术，曲良体教授团队设计并制造出了以人体呼吸时湿度变化为电源的湿度传感器用以检测不同运动状态下的人体呼吸特点，首次实现自供电的即时人体健康监测。

　　同时基于上述发现，还可通过捕捉空气中湿度扩散过程蕴含的化学势能，将其转化为可直接利用的电能，这开启了一种全新的潜在能量源，在新能源领域具有可观的前景。

　　科学界普遍认为，随着化石燃料储量的逐渐减少和环境污染的日益加剧，新型环境友好型能量转化技术在新一代能源发生系统开发中展现出巨大的潜力。

水通过含有氧化石墨烯薄片的材料产生电能示意图

　　据了解，曲良体教授为教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，主要从事具有碳–碳共轭结构的纳微米材料研究，涉及碳纳米管、石墨烯、导电高分子等的可控制备、功能化修饰及其应用研究。主持国家自然科学基金杰出青年基金、面上项目，国家重大基础研究发展(973)计划课题等。

北京理工大学曲良体教授接受采访

　　截至目前，曲良体教授已在Science， Angew. Chem. Int. Ed。， Adv. Mater。， J. Am. Chem. Soc。，Nano Lett。等国际重要期刊发表论文130多篇，论文他引3000余次。其中，在Science发表的“碳纳米管阵列仿生壁虎脚”研究成果，开启了纳米仿生领域的新篇章。

　　为合作伙伴叫好强强联合共推石墨烯产业化应用

　　曲良体教授在致力于前沿科学研究的同时，也积极与企业合作推进石墨烯产业化应用。资料显示，其研发团队早在2014年就与石墨烯领军企业东旭光电携手打造了“东旭光电石墨烯技术研究院”。2015年3月，双方还共同成立了国内第一家以石墨烯新材料的技术研发、项目孵化和产业运营平台——北京旭碳新材料科技有限公司(简称：旭碳新材)，表明其石墨烯产业化应用项目进入最后冲刺环节。

　　东旭光电投资负责人王忠辉称，非常看好曲良体教授这项技术未来的应用前景，该技术属于能量转化方面的重大技术突破。他表示，双方的合资公司旭碳新材也在持续关注石墨烯在能量转化和储存方面的研发和应用，如锂电池负极研究项目即属于能量储存方面的研究。

　　据悉，北理工技术入股旭碳新材合资公司的三项发明专利技术属于不同维度石墨烯材料可控组装制备技术，可以制备从一维石墨烯纤维到基底上三维石墨烯功能膜的系统性合成方法，在项目公司启动之初即已奠定了较高的技术起点

　　“目前，合资公司部分石墨烯项目的研发已进入中试阶段。”东旭光电董秘龚昕表示，东旭光电石墨烯应用目前有三个方向：1、透明导电膜；2、散热膜；3、锂电负极材料。截止目前，锂电负极材料最有望率先取得突破，快的话今年就会看得到业绩贡献。

　　东旭光电是国内最大的集液晶玻璃基板装备制造、技术研发及产品生产销售于一体的高新技术企业。其围绕石墨烯新材料的产业化应用很早就开始探索和布局，去年12月，以国内石墨烯产业投资布局领军企业身份参与组建“京津冀石墨烯产业发展联盟”。

　　此外，东旭光电还在去年4月份与中国石墨烯产业技术创新战略联盟共同成立了北京东旭华清投资有限公司，加强在信息交流、资源整合、战略规划、市场推广等领域开展全方位的合作，以打造专业的石墨烯投融资平台。

　　去年10月底，“东旭光电”杯2015中国国际石墨烯创新创业大赛在青岛举行，石墨烯发现者、2010年诺贝尔物理学奖得主安德烈·海姆(Andre Geim)教授出席并与王忠辉就石墨烯产研合作的未来前景进行了深入的交流和探讨。