山西这个年轻团队让中国成为全球石墨烯领域领先者

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一群为国筑梦的年轻人

5月4日，中国科学院山西煤炭化学研究所709课题组获得第13届“山西青年五四奖状”获奖集体。这群年轻人平均年龄只有34岁。2012年至今，他们在炭基新材料领域不断奋斗、开拓，让中国成为全球石墨烯领域的领先者。

在煤化所炭材料重点实验室里，记者从电子显微镜里看到从实验中制备出来的石墨烯轻薄飘逸，此前只能纸上谈兵的量子效应现在可以通过它来验证。它是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，可用于航空航天、军事高精尖领域。它被称为“黑金”，是名副其实的“新材料之王”。课题组的年轻人在研究员陈成猛带领下，突破国外技术封锁，填补了国内超级电容器活性炭（以下简称“电容炭”）领域的空白。

2007年，陈成猛在碳素领域前辈王茂章研究员的指导下，以硕士课题为起点开始研究。27岁时，他被煤化所破格提拔为课题组长，组建709课题组，开展石墨烯的基础研究、合成与应用技术开发。2010年前，由于没有规模化生产，市场上石墨烯多源自实验室合成，每克粉体价格高达3000多元。性能虽强大，但高昂的价格让大多下游用户望而却步，陈成猛团队选择了石墨烯制备作为主攻方向，深入研究石墨烯表面化学，面向应用进行结构和功能的调控，这是石墨烯研究和产业发展的起点，也是制约石墨烯应用的瓶颈环节。手机、电脑等电子产品用久了会发热，这是因为持续的工作产生的热量无法通过散热片及时与外界交换。随着高功率电子产品的更新换代，对散热的要求越来越高，而这恰恰是石墨烯的机会。他说：“从基础的工艺实验起步，再到工程化技术的自主攻关，所有的装备都需要亲手搭建。”2013年，一条吨级规模的石墨烯生产线终于在煤化所中试基地建成。

如今，这条生产线已稳定运行6年多时间，课题组不仅掌握了核心技术，也实现了高品质石墨烯的批量化、可控稳定生产，使中国成为了全球石墨烯领域的领先者。在开展石墨烯应用于超级电容器的研究过程中，课题组了解到用于超级电容器的关键材料电容炭，长期依赖进口且价格昂贵。为了推动超级电容器关键材料的国产化，2016年，课题组又启动了电容炭的研发。通过三年攻关，他们与美锦能源合作建成年产10吨的中试示范线。目前，中试产品经下游用户包括中车、奥威、凯美评测，技术指标已达到国际先进水平。

今年3月，千吨级产业化一期工程已在太原清徐正式落地启动，填补了国内电容炭领域的空白。709课题组这个“科学家+工程师”组合的年轻团队，踏实、勤奋，充满活力，他们一直把追求极致、创造品质作为团队的价值观。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。为了我国炭材料产业的高质量发展，709课题组通过技术创新，不断打通科研与市场的道路，为科技强国筑梦。

山西日报记者 沈佳