1.6 石墨烯粉体材料工业应用要求

在过去的十几年间，石墨烯从一个新发现的具有特殊性质的新材料开始，逐渐成为全球先进材料领域的明星材料，其一直是物理、化学、材料、生物、医学和能源等研究界的研究主题，并被认为是工业应用中最有广泛应用前景的材料。因此，其产业化探索从被发现之初就已开始。

从2004年首次报告单层石墨烯的制备方法，到实现化学气相沉积（chemical vapor deposition,CVD）法在金属表面合成单层石墨烯，再到石墨烯宏观CVD合成方面的突破性进展；从还原氧化石墨烯粉体制备开发，到实现石墨烯-聚合物复合材料的导电性能提升；从石墨烯薄膜材料到三维石墨烯材料制备；从用作超级电容器的电极材料，到锂离子电池材料导电剂、包覆材料的开发。这些实验室规模的开创性成果引起了人们对石墨烯材料，尤其是石墨烯粉体材料产业化生产和工业应用的强烈兴趣。石墨烯粉体材料产业化生产的技术已从用于产品开发的公斤级粉体扩展到几千吨含有石墨烯片（通常为微米级）的悬浮液、导电剂等工业品。

作为石墨烯产业链中的重要部分，石墨烯的宏量制备是整个石墨烯产业发展的基础，也是需要首先解决的问题。只有宏量、性能各异的不同石墨烯材料的可控制备技术成立，才能够确保石墨烯工业应用的可能性。目前，石墨烯粉体的宏量制备虽有了很大的发展，但是还存在着很多局限性，需要广大科研人员与工程技术人员一起努力，共同解决这一系列问题。这里面涉及制备技术、技术标准、配套体系、价格体系、技术研发体系等。相信不久的将来，石墨烯的宏量制备能够取得重大突破，满足石墨烯的产业应用发展。

石墨烯粉体材料产业化需要考虑以下因素：① 目标产品达到所需特性和形态的要求；② 材料的质量和应用参数；③ 从实验室到工业的可扩展性；④ 制造的稳定性和可控性；⑤ 合理的价格及稳定的供应。石墨烯粉体材料产业化路线如图1-5所示。