金属化薄膜电容器

p 　　近日，中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队与中科院院士包信和团队，以及中科院金属研究所成会明、任文才团队合作，采用丝网印刷方法规模化制备出高度集成化、柔性化、高电压输出的石墨烯基平面微型超级电容器，相关成果发表在《能源与环境科学》(Energy Environ. Sci.)上。 /p p 　　微型化、柔性化电子器件的快速发展，让人们对与之匹配的微型储能器件的需求越来越大。然而，单个微型储能器件的输出电压和电流有限，难以满足需要高电压、大电流驱动的电子器件的应用需求，在实际中通常需要将多个储能器件进行串联和(或)并联集成来提高电压和(或)电流。目前集成化储能器件一般需要借助金属连接体，导致器件一体性、机械柔韧性差，加工过程复杂，以及性能难以定制。因此，急需发展新的规模化技术来批量化制备高度集成、性能可定制的微型储能器件。 /p p 　　在该工作中，研究人员首先发展了一种具有优异流变学和电化学性能的石墨烯导电油墨，然后采用丝网印刷的方法，利用一步法实现了平面型及集成化微型超级电容器的集流体、图案化微电极和器件间导电连接体的制备，大大简化了制作流程，显著提高了集成器件的整体性和机械柔韧性。根据不同的实际应用需求，科研人员不仅可以对集成化微型超级电容器的形状和大小进行有效调控，而且能够实现任意数量平面微型超级电容器的串并联集成，进而有效定制输出电压(几伏至几百伏)和电流(纳安至毫安)。例如，由130个单器件串联得到的微型超级电容器模块，其输出电压可达到100V以上。该工作证明了石墨烯导电油墨可以同时作为集流体、导电连接体，以及高容量电极材料，丝网印刷技术可以高效、规模化地制备出高度集成化、一体化、高电压输出的平面微型超级电容器，获得的模块化器件具有出色的良品率、性能一致性、高电压输出等特征，具有广阔的应用前景。 /p p 　　上述工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、大连化物所科研创新基金等的资助。) /p p style=" text-align: center " img title=" W020181210353843556910.jpg" alt=" W020181210353843556910.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/01dbcb67-90ca-4395-a863-2e1d7866840e.jpg" / /p p style=" text-align: center " 规模化制备高度集成微型超级电容器研究获进展 /p

近日，电工研究所马衍伟团队联合大连化学物理研究所研究员吴忠帅在高性能石墨烯复合材料制备、石墨烯基锂离子电容器研制方面取得进展。相关研究成果以2D Graphene/MnO Heterostructure with Strongly Stable Interface Enabling High-Performance Flexible Solid-state Lithium-Ion Capacitors为题，发表在《先进功能材料》（Adv. Funct. Mater., 2022, 2202342）上。 锂离子电容器作为一种有效结合锂离子电池与超级电容器的新型电化学储能器件，具有高功率密度、高能量密度以及长循环寿命，有效弥补了锂离子电池和超级电容器之间的性能差异。电极材料作为锂离子电容器的重要组成部分，是影响锂离子电容器性能的关键因素。 精细的结构设计工程被认为是提高电极材料电化学性能的有效方式之一。马衍伟团队提出了一种通用静电自组装策略，在还原氧化石墨烯上原位生长了具有卷心菜结构的MnO复合纳米材料（rGO/MnO）。通过深入的原位实验表征以及理论计算，证实了rGO/MnO异质结构具有较强的界面作用和良好的储锂动力学。由于rGO/MnO复合纳米材料具有高电荷转移速率、丰富的反应位点以及稳定的异质结构，基于rGO/MnO复合纳米材料制备的电极具有高比容量（0.1 A/g电流密度下比容量为860 mAh/g）、优异的倍率性能（10 A/g下比容量为211 mAh/g）以及长循环稳定性。因此rGO/MnO复合纳米材料可作为高性能锂离子电容器理想的负极材料。 通过将这种高性能石墨烯基复合材料作为负极与活性炭正极进行组装，马衍伟团队成功制备出柔性固态锂离子电容器（AC//rGO/MnO）。经测试，这一电容器基于电极活性材料总质量的能量密度最高达到194 Wh/kg，功率密度最高可达40.7 kW/kg。这是迄今为止报道柔性固态锂离子电容器能量密度和功率密度的最高值。此外，在10000次充放电循环后，AC//rGO/MnO电容器的容量保持率可达77.8%，并且安全性能高。 科研团队表示，这一研究提出的金属氧化物/石墨烯复合材料设计策略在高能量密度和高功率密度的柔性锂离子电容器中具有很好的应用前景。 该研究工作得到国家自然科学基金、中科院大连洁净能源研究院合作基金、中科院青年促进会等的支持。 论文链接： https://doi.org/10.1002/adfm.202202342 石墨烯复合材料结构示意图和锂离子电容器原理性能图

北京化工大学杨志宇教授AEM：高储钠性能超级电容器研究分享超级电容器因其良好倍率性能、循环性能的可再生能源存储设备，已成为热门的电化学可再生设备。然而，超级电容器的实际应用仍面临能力密度低、性能提升依赖于先进电极材料开发等困难。目前常采用法拉第电极材料，包括过渡金属氧化物、过渡金属氮化物和过渡金属二硫化物等提高超级电容器的能量密度。其中，过渡金属氧化物因具有高理论电容，低成本，环境友好等优势，作为潜力巨大的电极材料应用在超级电容器中。然而半导体性质的过渡金属氧化物仍有固有电子电导率低，充放电过程中容量和倍率性较差等不足，因此如何设计良好的电子结构对于优化过渡金属氧化物的电化学性能至关重要。北京化工大学杨志宇研究员及团队在知名期刊Advanced Energy Materials上发表了题为“Elevating the Orbital Energy Level of dxy in MnO6 via d–π Conjugation Enables Exceptional Sodium-Storage Performance”的文章。过渡金属氧化物 (TMO) 具有固有的低电子电导率，而原子轨道相关的调节对于促进储能应用中的电子转移动力学至关重要。该研究利用 d-π 共轭策略来提高 TMO 的电子电导率。选择具有大共轭体系的酞菁 (Pc) 分子来修饰过渡金属氧化物 (δ-MnO2)。通过密度泛函理论（DFT）模拟，验证MnO2和Pc之间的强d-π共轭可以提高MnO6单元中低能轨道（dxy）的轨道能级，进而提高dxy的氧化还原活性，从而显著提高电化学钠存储性能。结果与讨论作者采用扫描电镜和透射电镜等设备分析材料的形貌结构，X射线能谱分析样品的电子结构和成分信息，紫外可见吸收光谱检测材料在250-800nm波长范围带隙，采用X射线吸收光谱展现材料的边缘结构和精细结构。使用北京卓立汉光仪器有限公司自主研发的Finder Viseta激光显微共聚焦拉曼光谱仪检测原位拉曼光谱，用于揭示其充放电循环过程中结构变化。图1 a)MnO2-Pc合成示意图；b）XRD谱图；c)FTIR光谱图；d)能量损失图；e） TEM图像；f)选定区域电子烟摄图；g)高分辨率TEM图像；h-l)元素映射图图2：a)CV曲线，MnO2-Pc 和MnO2 在20 mV s&minus 1；b）GCD曲线，MnO2-Pc 和MnO2 在 1 Ag&minus 1；c)GCD曲线，MnO2-Pc在不同电流密度下；d)比容量 ，MnO2-Pc和MnO2在不同电流密度下；e）Nyquist图，MnO2-Pc and MnO2；f) CV曲线，MnO2-Pc在不同扫描速率下；g)拟合曲线 h)电流贡献值 i)三次充放电过程中原位拉曼光谱图图3 a-c）pDOS(投影状态密度)曲线；d)轨道能级图；e-f)计算 ELF的DFT切片；g)轨道能级提升和加速电子转移特征示意图。图4 a) MnO2-Pc(阴极)// AC(阳极)ASC原理图。b) 1.0 m Na2SO4溶液中MnO2-Pc和AC的CV曲线。c) 100 mV s&minus 1时不同电位范围的CV曲线。d)不同扫描速率下CV曲线；e) GCD曲线(不同电流密度)。f)本工作中ASC的Ragone图与报道结果进行比较。结论：本文用 Pc 修饰 MnO2 以调节低能轨道 dxy 的轨道能级，并获得了更高的 MnO2-Pc 电化学储能性能。DFT 研究表明，轨道杂化引起的强 d-π 共轭提高了 dxy 的轨道能级并扩展了轨道能量分布，从而促进了电子转移动力学并激活了 dxy 的氧化还原活性。轨道能级提升策略有效地提高了 MnO2-Pc 的电化学 Na+ 存储能力。获得的 MnO2-Pc在 1 A g-1 时显示出 310.0 F g-1 的高比电容，在 20 A g-1 时显示出 211.6 F g-1 的优异倍率容量。这项工作为改进 过渡金属氧化物的电化学 Na+ 存储提供了轨道能级提升策略的机理见解，这种有效的策略可以扩展到储能应用中其他先进电极材料的设计。原文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202300384相关产品推荐本研究的拉曼光谱采用Finder系列拉曼光谱仪检测，该系统全新升级为930全自动化拉曼光谱分析系统，如需了解该产品，欢迎咨询。产品链接：https://www.zolix.com.cn/Product_desc/1105_1562.html 作者简介杨志宇，北京化工大学研究员。北京理工大学博士学位，清华大学博士后。主要研究方向为电化学领域。目前的研究方向是 (i)电化学储能，(ii)电催化CO2还原，电催化甲酸氧化和电催化氮还原 (iii)电容除盐。已发表一作、通讯SCI论文60余篇，包括JACS、AEM、AFM、Nano Energy、JEC、Small、CEJ、JMCA、JPS，申请专利7项，授权5项。免责声明北京卓立汉光仪器有限公司公众号所发布内容（含图片）来源于原作者提供或原文授权转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有，北京卓立汉光仪器有限公司发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享。如果您认为本文存在侵权之处，请与我们联系，会第一时间及时处理。我们力求数据严谨准确，如有任何疑问，敬请读者不吝赐教。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队与单细胞分析研究组(1820组)陆瑶研究员团队，以及中国科学院深圳理工大学、中国科学院金属研究所成会明院士等合作，开发了高精度的光刻、自动喷涂和3D打印技术，研制出具有高系统性能和高集成度的小型单片集成微型超级电容器。 　　为适应小型化、可穿戴、可植入微电子设备的快速发展，需要发展具有小体积、高集成度、高性能和高兼容度的微型储能器件。平面微型超级电容器由于无需隔膜和外部金属连接线的特殊结构，同时具有可靠的电化学性能和易于调控的连接方式，在微电子领域有着重要的发展潜力。然而，由于缺少可靠的高精度微电极阵列制备和高效的电解液精确沉积技术，大规模制备高集成度、高性能的微型超级电容器仍具挑战。因此，急需发展创新性的微加工技术，来实现规模化、稳定性地制备高度集成、高性能、可定制的微型超级电容器。本工作中，合作团队发展了一种结合高精度的光刻、自动喷涂和3D打印技术的通用可靠策略，实现了高精度微电极阵列的大规模制备和凝胶电解质精确快速添加，研制出具有高面积数密度、高输出电压、性能稳定的集成化微型超级电容器模块。团队首先采用高精度光刻加工技术和高稳定性自动喷涂技术，制备出超小型集成化微型超级电容器，单个器件的面积仅为0.018cm2，器件间距为600μm，实现了面积器件数密度为每平方厘米28个，即3.5×4.1cm2区域内包含400个器件。随后，团队设计并发展了具有优异流变特性的凝胶电解质墨水，采用精确可控的3D打印技术，实现了极小区域内电解质的精确均匀添加，使得相邻单元微器件之间形成良好的电化学隔离，所得集成化微型超级电容器可以稳定输出200V的高电压，单位面积工作电压达75.6V/cm2，是目前已有报到工作的最高值。此外，该微型超级电容器模块在162V的极端工作电压下，循环4000次后，仍然保持92%的初始容量。该工作为超小体积、高电压微型功率源的发展奠定了一定的科学基础。 　　相关研究成果以“Monolithic integrated micro-supercapacitors with ultrahigh systemic volumetric performance and areal output voltage”为题，于近日发表在《国家科学评论》(National Science Review)上。该工作的共同第一作者是我所508组博士后王森和1820组博士后李林梅。上述工作得到国家自然科学基金、中科院A类先导专项“变革性洁净能源关键技术与示范”、大连市高层次人才创新支持计划、中国博士后科学基金等项目的资助。

周国泰院士（左二）和科技人员一起检验汽车用高能镍碳超级电容器 　　你看满大街上跑的汽车，有几辆是电动车? 　　2008年北京奥运会，2010年上海世博会，人们看见电动汽车上路了，跑起来了。让人振奋! 　　可是，到了今天，电动汽车还是“雾里看花”。 　　怎么回事呢? 　　周国泰院士斩钉截铁地说，问题出在电动车的电源上。电动车的电池技术还没有“过关”。 　　这是在北京的总后军需物资油料部“周国泰院士工作室”，科技日报记者采访周国泰院士的一段对话。 　　紧接着，周国泰说：“如今，我们研发成功了高能镍碳超级电容器，这是电动车电源的一个新突破，将对电动车产业发展带来深刻影响。” 　　他随手拿给记者一份邀请函，是8月24日天津市政府印发的。上面写道:“天津市围绕推动新能源产业发展，与中国工程院院士周国泰合作，成功开发出高能镍碳超级电容器产品。经天津市科委组织成果鉴定，达到国际先进、国内领先水平，在电动汽车和储能电站中将具有竞争优势。天津市人民政府定于2011年9月1日上午10时在天津大礼堂召开高能镍碳超级电容器产品新闻发布会。” 　　眼前的周国泰院士，怎么搞起电动汽车研究了? 　　周国泰，我国军用、民用功能服装材料和士兵个体防护研究领域的知名专家。 　　从一名战士，到大学生，到走上总后军需装备研究所的科研之路，几十年来，周国泰在防弹装备、特种防护服装和防寒保暖材料研究等方面，取得多项成果。先后主持研制防弹背心、防弹头盔，解决了防弹材料及防弹结构体复合成型、树脂基体合成等一系列技术关键，研究成果居国际先进水平，他研制出的服装已装备军、警、法等部门，并出口美国等10余个国家。开展静电防护理论、特种防护服装研究与技术开发，研制的防静电、抗油拒水、阻燃等系列防护服装，装备到全国各大油田，并广泛用于石化、冶金、林业等部门。主持被服保暖材料、保暖机理和生产技术研究，合作研制成功热熔粘结絮片和PTFE防风防水透湿层压织物，广泛用于作训服、防寒服、南极考察服和运动服等。创建我国服装工效研究中心和单兵防弹装备V50弹击试验室，系统开展了服装工效学研究，实现了我国防弹装备测试评价与国际接轨。曾先后获得国家科技进步一等奖3项、二等奖3项，省部级科技进步奖多项成果奖励。1999年，当选为中国工程院院士，并晋升为少将。 　　今天的话题，还是谈谈你搞的超级电容器吧。 　　“你千万别说是我一个人搞成的。我有一个研发团队，有中央领导同志、有多个部委的关心支持，有天津市、张家港市、淄博市，有一大批多学科、多领域的专家协同合作创新，才开发出超级电容器，成为电动汽车的新电源。”院士、将军集于一身的周国泰，说话睿智果断，开门见山。 　　高能镍碳超级电容器，有哪些技术突破 　　高能镍碳超级电容器，成为一种用在电动车上的全新电源，周国泰说：“实现了几个突破。” 　　周国泰介绍，高能镍碳超级电容器，首先在加大材料的比表面积上实现突破。传统电容，100年前就发明了，电容是靠比表面积存储电荷，其优点是可无数次充放电，而且不发热。储电量的大小由其内部比表面积大小而决定。超级电容器，就是在研发出新材料的基础上，尽可能地扩大比表面积，使储电量大幅增加 第二，超级电容在正负极的材料结构上获突破。电池的优点是储电量大，由电能转化成化学能，再转化成电能释放出来，其比功率比传统电容高得多。超级电容，在结构上实现了电池和传统电容的内并，实现了电池和电容的优点兼备。 　　锂离子电池，不是业界推崇的电源吗?周国泰说：“技术还不过关!”他将这种电池与超级电容器作了比较。 　　第一，锂离子电池存在安全隐患。锂离子、有机电解质，其本身有易燃、易爆性，杭州、上海曾发生的电动汽车自燃事件，今天谈起来还让人后怕。超级电容器，充满电后用射钉枪打，使其短路，任何反应都没有 放火上烧，不锈钢外壳快烧红了，也没发生爆炸。锂离子电池，一旦发生短路，就会燃烧或者爆炸。 　　第二，锂离子电池，基本是300A电流充电，时间长，一次充电要6—8小时，使用不方便。超级电容器，可1500A，甚至3000A大电流充电，单块充满电只要几秒钟，上百块串联在一起充电，6分钟可达90%以上。 　　第三，锂离子电池寿命短。充放电的标准是2000次，目前很少有能达到的，即使达到了，性价比不实用。超级电容器，可大电流充电，瞬间大电流放电，效果理想，充放电可达5万—50万次，而充放电的国家标准是5万次。就说在淄博那次试验，公交车装上超级电容器充电后，乘坐满员，上了高速路，时速120公里，一次充电跑了210公里。使用超级电容器的小轿车，瞬间可大提速，时速可达130公里。 　　“你说超级电容器的优势怎么样?”说到此，周国泰问记者。大家都笑了。 　　回顾电动汽车发展历程，人们不难掂量出超级电容器的分量，也不难理解天津市政府为什么要召开新闻发布会的原因。 　　电动汽车诞生有100多年了，1839年，苏格兰人罗伯特安德森造出了世界上的第一台“电动车”。不过它不十分成功。主要原因是，电池寿命太短，电力太小，只能挪动一个非常轻的底盘。到了19世纪后期，长效电池诞生，促进了电动车的进一步发展，人们才在伦敦的大街上见到电力驱动的出租车，不过行驶距离非常短，还必须不停地在充电站里充电。 　　罗伯特不会预想到，历史进入到21世纪，随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，发展电动汽车成为解决这两个技术难点的最佳途径。电动汽车也随之成为世界各国的选择和技术竞争的一个焦点。 　　一些专家曾经估计，全球能源矿产资源仅够支撑不到100年 而我国的石油只能支撑国内消耗30年，煤炭最多能支撑100年。目前，我国每年有85%的汽油和20%的柴油被汽车烧掉，汽车无疑成为了能源消耗大户，能源紧张与汽车行业发展的关系十分密切。如果中国的人均汽车拥有量追上美国，中国的道路上就会奔跑着6亿多辆小汽车，这一数字将超过世界其他国家小汽车数量的总和，对能源的需求将不言而喻，中国必将成为第一大油耗和石油进口国。 　　国人不会忘记，当年铁人王进喜在首都北京看到汽车背着的“大包袱”，缺石油，被人瞧不起啊! 　　到了今天，汽车背的“大包袱”没有了，可城市却背上了“大包袱”。从地上看天，见不到蓝天白云，从空中往下看，灰蒙蒙的，不见城市的倩影。说重了，是民族的耻辱! 　　从能源、环境的角度审视，发展新能源汽车，是我国的必然选择。而且从技术的角度看，我国有自身的优势。 　　据相关资料显示：我国虽然在传统汽车领域落后于发达国家近二三十年，但在电动汽车领域，我国与国外的技术水平和产业化程度差距相对较小，并有机会在该领域获得重要席位。这也为我国汽车工业技术实现跨越发展提供了一次历史性的机遇，更重要的是我国还有后发优势。目前，我国电动汽车的研发已具备一定的基础，一些企业在20世纪90年代中期就推出了电动汽车样车。 　　我国“八五”以来电动汽车被正式列入国家攻关项目，对电动汽车的投入显著增加。我国的汽车企业和高校、科研院所等200多家单位投入了大量的人力、财力和物力研发电动汽车，并取得了一系列科研成果。“九五”期间，电动汽车被列入863计划12个重大专项之一，全国汽车标准化技术委员会于1998年新组建了电动汽车车辆标准化分技术委员会。科技部又于2001年启动了电动汽车重大科技专项，使我国电动汽车技术水平和产业化程度与国外处在同一起跑线上。　　 　　现代电动汽车一般可分为三类：纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)。但是近几年在传统混合动力汽车的基础上，又派生出一种外接充电式(Plug-In)混合动力汽车，简称PHEV。目前在全世界，电动汽车一直是各大汽车集团花费巨资研发的新兴领域。 　　然而，制约电动汽车发展的瓶颈，还就是电池。世界电动车协会主席陈清泉在2011中国长春国际汽车论坛上表示，当前我国电动汽车电池技术存在两个明显缺点：第一个缺点就是缺乏深层次技术。比如电池的化学问题、物理问题、温度问题、结构问题等，在这些方面我们研发还不够，没有能够建立数学模型把这些问题搞清楚 另一个缺点是缺乏评价体系。比如电池的安全性怎么样，在高温、低温环境下能不能正常工作，这些都没有一个好的评价。 　　有资料介绍，电动汽车对电池的要求比较高，电池要具备高比能、高比功率、快速充电和具有深度放电功能，循环和使用寿命要长。铅酸电池，虽然其比能量、比功率和能量密度都比较低，但是高的性价比使其应用广泛，然而带来的是严重的环境问题。镍镉电池和镍氢电池虽然性能好于铅酸电池，但是其性价比不高，含重金属，用完后回收处理难，若遗弃会对环境造成严重污染。 　　目前，越来越多的研究人员选用锂离子电池作为电动汽车的动力电池，但这种电池的缺陷十分明显，前面已叙。 　　“针对目前各种电池的缺陷，我们开发了超级电容器。”周国泰顿了一下，说，这种电容器的技术优势前面说了。所以，很顺利地通过了天津市科委组织的成果鉴定。 　　高能镍碳超级电容器，老百姓也用得起 　　有专家说，目前，几乎所有的人都认为电动汽车是未来的发展趋势，但种种迹象表明，电动汽车离我们还是比较遥远。但电动自行车风靡全国，每天提几公斤的电池上下楼，在居民小区并不鲜见。电动汽车怎么办? 　　为此，有学者发表文章，对电动汽车提出种种担忧和质疑。有说电动汽车在电池上不成熟的，有说原子电池、聚合物电池、燃料电池、锂离子电池等任何电池都不环保的，各种议论不绝于耳。 　　有各种质疑和担心，也属正常。科技创新，正是在质疑中前行、在争论中创新的。说着，周国泰从沙发上站起来：“在发展电动汽车的过程中，有各种担心，是可以理解的。电池的问题卡住了电动汽车的脖子，这也是事实。”他扳着手指头，就说公交车吧，一辆公交车，走100公里，若用油30升，按8元1升算，要240元 而用电，走100公里。用电70度，每度电平均按6毛钱算，是42元钱。还是用电省吧。因此，发展电动车，不应动摇! 　　还以锂离子电池为例，与超级电容器比，锂离子电池成本7万元，充电2000次，每充电1次按行驶100公里算，20万公里就要更换电池 超级电容器，也按充电1次行驶100公里算，可充电5万次，甚至可达10万次、50万次，超级电容器的价格不高于锂离子电池。超级电容器回收后，对材料再激活处理后还可以使用。计算一下，综合成本有多低!这样，老百姓是不是就能用得起了? 　　超级电容器的生产是环保的，你可以到淄博年产100万只的生产基地去看，生产车间，只有一个地漏，那是用来打扫卫生冲水用的，整个生产过程，不产生废水、废气，没有污染排放。还用担心环保问题吗? 　　高能镍碳超级电容器，“协同会战”的结果 　　话题回到采访周国泰院士的开头。他还是坚持说那句话，超级电容器的研发，是多方支持，多领域、多学科专家协同攻关的成果。 　　“周院士说的是事实!”原海军后勤部技术装备研究所研究员陈同柱讲起了周国泰。 　　周院士是一位军人科学家。多年来，他创建了我们国家的军事科研的新模式和新路子。他作为领军专家，坚持军民融合发展，他把军内外有关专家，战略研究的，军事需求的，科研管理的专家都联合起来，充分集成地方的科研力量、技术成果，甚至地方的资金资源，高效组合起来，形成优势。这就是他的“小核心大联合”的科研创新模式。 　　陈同柱说，就说超级电容器这个新能源项目，看起来是解决电动汽车动力问题，最终是军民两用，可能在潜艇、航天，包括新型飞机、导弹都可应用，解决国防军事急需的新能源，花了最少的钱，取得了大成果。现在，导弹、飞机、航天火箭，液体燃料的推力远远不够用了，他的科研找到了路子，很可能要在这方面突破。这就是军民融合。 　　回顾周国泰的科研历程，他倡导“大科研”的思路清晰可见。 　　多年来，他打破研究所的“高大院墙”，广泛合作，先后有十几名院士和知名专家给他当顾问，直接参与课题研究。他把研究室主任带到训练场上去，带到船上去，干什么?上去找科研课题。他说，你研究的防寒服装，要自己穿上到寒区部队去和战士一块体验。比如，研究出舰船食品，就到船上去，风浪颠簸后看自己能不能吃。 　　他说：“好舵手会用八面风!科研，要兼容式、融合式，广泛联合、协作，充分发挥各方面的力量，发扬‘两弹一星’精神!”正是这样，在“九五”期间，周国泰创造了一个不足百人的研究所获得11项全军科研重大贡献奖，而有几千人的一个研究院才获9项。 　　关于获得多方面支持和合作，周国泰讲了一个故事。 　　一次，周国泰向一位中央领导同志汇报，说超级电容器用在电动汽车上，从起步，上坡，提速，包括充电速度如何快等等，讲得头头是道。这位领导同志说，我不听你讲，把车开来看看。 　　果然，周国泰把车开来了，领导坐了一圈，给予肯定：好!并详细过问还有什么困难。这件事发生在2010年。 　　超级电容器研发，像许多创新成果一样，最初从实验室做起，始于2008年。 　　怎么想到了研发超级电容器呢? 　　先看看这一年有关电动汽车的信息，各种电池技术及生产的消息，铺天盖地。人们的胃口吊起来了，期待着大街上有更多的电动汽车在跑。同时，业界在电动汽车电池技术上，也有不少争论。有人认为，电动汽车电池技术上解决了，只是成本高，国家出台补贴政策，就能推进电动汽车产业的发展。也有人提出，靠国家补贴，不是长久之计，有人在借机圈钱，电池技术还没有真正“过关”。 　　在这样的氛围下，周国泰组织创新团队攻关。他注意到，有人在传统电池上做文章，力求技术新突破。传统电池，是电能变成化学能，再转变成电能。而传统电容，是做大比表面积，通过研发各种物质材料，用增加比表面积的办法，来提高电容的性能。比表面积最大的材料，是活性碳。周国泰，在传统电池和传统电容之间，选择了一条科研的“中间路线”，集成电池和电容的优点于一身。 　　科技创新，往往是在不经意间，又往往以科研思路正确取胜。有成就的科学家，首先是在科研思路和方法上与众不同，从而获得科学突破。周国泰就是这样的科学家。在近4年的时间里，他领着科研团队，日夜苦干。他像当年研究石油工人防护服那样，从实验室到油田，身背大包服装搞试验，四处奔波 他像当年研究作战防护服、防弹头盔那样，上靶场，进深山，钻猫耳洞。研发超级电容器，还是那样“拼命三郎”。为此，4年间，周国泰病倒两次住院。 　　这里难以记述周国泰和研发团队更多的创新故事。不过，在近4年的时间里，他和研发团队终于获得了新成果：高能镍碳超级电容器。在天津市科委组织的成果鉴定会上，获得很高的评价。 　　采访周国泰院士，他不愿讲自己“过五关、斩六将”的故事，而是不间断地谈超级电容器研发获得的方方面面的大力支持和研发中的大团队协同。 　　他说，这是事实啊!从中央领导，到国家发改委、科技部等多个部委、天津市、天津市科委、张家港市、淄博市等，各级领导重视、关心、支持，涉及汽车等多领域、多学科专家密切合作，步调一致，协同攻关。不如此，这个超级电容器搞不出来，更不能成功用在汽车上。 　　举个例子吧。发改委的有关领导多忙啊!可是，领导多次表示：“周院士来谈项目，随时可见。” 　　做实验，急需一笔资金，张家港市委书记黄钦、市长徐美健得知后，当即拍板：“资金一周内到位。” 徐美健说：“这是国家的大事、民族的大事，即使失败了，我们张家港也愿意交这个学费!” 　　超级电容器中试，需要投入一笔资金，建中试生产线，淄博市委书记刘慧晏、市长周清利也还是当即决定：“中试生产线建在淄博，年产100万块，投资一周内到位。”周清利说：“实现零排放，还百姓一片蓝天是我们共产党人的责任，我豁出老命也要一干到底。”不仅如此，市科技局局长周元军就住在厂里，中试生产线高质量、高标准，以最快的速度建成。 　　周国泰还讲了几件他难忘的事。 　　超级电容器要在汽车上做试验。那是一个大冬天，北京那天出奇的冷。淄博市科技局局长周元军带着汽车，大汽车上驮着小汽车，一路从淄博赶到北京，下了车双手冰凉，身体发抖。再看几位穿工作服的随行，装车、卸车。旁人不知道，这几位是山东理工大学领军级的教授啊! 　　超级电容器做汽车发动机试验，涉及到天津军交实验室、天津无线电18所、汽研中心等多家单位、多位科研人员，大家一呼百应，一项试验要求5天完成，天津军交学院院长犹如战场下命令：“5天完成，只能提前。” 　　尤其是天津市，张高丽书记在不到一年的时间5次亲自召开会议协调和讨论此项目，并做多次批示。分管工业的副市长王治平召开20余次专门会议协调政府有关部门。天津市有关企业联合攻关，科委领导多次来试验室，具体指导项目的进程。他们心中装的是环境，装的是百姓，装的是那一片蔚蓝的天! 　　周国泰说：“我不是搞汽车的。超级电容要用在汽车上，如果没有这样的大力支持、协同攻关、良好的合作，是根本不可能的!协同，使每个人的创新潜能充分释放出来，整合起来。” 　　又说起为研发超级电容器项目，周国泰不到4年两次住院。院士也当了，将军的衔也授了，功成名就了，何必再“拼命”呢?! 　　周国泰说：“节能减排，哥本哈根会议上，温总理有承诺。还老百姓一片蓝天，作为科技工作者，我有一份责任!” 　　走出周国泰院士工作室，记者还回味着这句话。

近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员团队，提出了通过油墨直写成型和熔融沉积成型两种3D打印方法，构建全打印可定制水系锌离子杂化电容器的新策略。团队利用该策略，构筑了具有分级多孔结构的高面容量正极，以及无枝晶稳定结构的锌金属负极，制备出高比能、长循环稳定的锌离子杂化电容器。随着定制化电子产品使用的增加，发展高能量密度且形状可定制的电化学储能器件已逐渐成为清洁能源转化和存储的迫切需求。锌离子电化学储能器件因其低氧化还原电位（-0.76 V）、高理论电容（823 mA h/g）、高安全性而引起了广泛关注。锌离子杂化电容器有效结合了锌离子电池和超级电容器的优点，可同时实现高能量密度和高功率密度。然而，水系锌离子杂化电容器仍存在面容量较低、锌枝晶生长及器件形状因子的限制，阻碍了其在实际应用中的进一步发展。本工作中，该团队通过油墨直写成型和熔融沉积成型两种3D打印方法构建了全打印锌离子杂化电容器，包括多孔微晶格正极、无枝晶的金属锌负极、凝胶电解质和塑料封装。其中，锌负极上打印的金属稳定结构有效地抑制了锌枝晶的生长，延长了锌离子杂化电容器的循环寿命（10000次循环后的电容保持率为100%）。分级多孔正极提高了活性材料的面积负载，从而提高了锌离子杂化电容器的面积电容，所制备的锌离子杂化电容器表现出4259 mF/m2的高面电容和1514 μWh/cm2的高面能量密度。团队结合熔融沉积成型3D打印技术，在构建锌离子杂化电容器的基础上，构筑出了与电极结构相符的封装结构，成功实现了形状可定制的全3D打印锌离子杂化电容器。该工作展现了3D打印技术在可定制化储能器件的应用潜力。相关研究成果以“All 3D Printing Shape-conformable Zinc Ion Hybrid Capacitors with Ultrahigh Areal Capacitance and Improved Cycle Life”为题，于近日发表在《先进能源材料》（Advanced Energy Materials）上。上述工作得到国家自然科学基金、中科院洁净能源创新研究院合作基金、辽宁省中央引导地方专项等项目的资助。文章链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202200341

记者24日从中国科学院山西煤炭化学研究所获悉，日前由该所主持，宁波中车新能源科技有限公司、深圳市标准技术研究院及国家纳米科学中心共同参与制定的国际标准——电化学电容器多孔炭（简称电容炭）空白详细规范，经国际电工委员会纳米电工产品与系统技术委员会通过，正式对外发布。该标准由中国科学院山西煤炭化学研究所709组技术团队承担制定工作。　　这一电容炭领域首个国际材料空白详细规范，全面梳理了材料对器件性能的影响因素，包括电容炭的化学、物理、结构及电化学关键控制特性23项，其中电化学关键控制特性除了比容量、倍率性能等一些短期性能指标，还包括了下游用户更加关心的长期稳定性、温度耐受性等指标。标准对这23项关键控制特性的测试方法进行了详细的阐述，并且通过查阅国际国内标准，对这些测试方法的标准化成熟度进行了归类。　　技术团队通过主持该标准的制定，一方面能全方位梳理总结材料影响器件性能的潜在因素，从内部把技术做精做细，另一方面也能促进国内研发人员与技术水平先进的国际公司充分交流，帮助技术升级，从而助力国产电容炭走向国际市场。　　电化学电容器以其超快的充放电能力、长循环寿命、宽工作温度范围、高安全可靠性和低维护成本，被广泛用于电力监测通信终端、电网调频和规模储能等领域，拥有广阔的市场前景。然而，我国电化学电容器的关键活性材料——电容炭，长期依赖日韩进口。　　近年来，我国电容炭生产技术取得重要突破。中国科学院山西煤炭化学研究所打通电容炭料—材—器—用技术创新链，成功实现成果转移转化，启动500吨电容炭产业化项目建设，目前已进入量产阶段。在电容炭研究过程中，科研人员发现其制备工艺路线长、影响因素繁多、构效关系复杂，缺乏标准文件指导。　　基于此，技术团队自2019年向IEC（国际电工委员会）提出制定电容炭空白详细规范国际标准和超级电容器电极片空白详细规范的标准提案，旨在通过一系列高质量的国际标准“组合拳”引导该行业健康快速发展。

近日，由山西煤化所主持制定的国际电工委员会（IEC）国际标准IEC/TS 62565-5-2 《Nanomanufacturing – Material Specifications – Part 5-2: Nano-enabled electrodes of electrochemical capacitor – Blank detail specification》正式发布。该标准提案于2018年提出，2020年5月立项，山西煤化所王振兵和陈成猛担任项目组组长，黄显虹作为执行负责人，项目组由来自中国、加拿大、韩国、德国、俄罗斯的十名专家组成，制定过程广泛采纳征求IEC成员国意见，为标准的高适用性和广泛采用奠定了基础。 电化学电容器以其超快的充放电能力、长循环寿命、宽工作温度范围、高安全可靠性和低维护成本，被广泛应用于电动汽车、高速列车、飞机、光伏、风电和电子等领域。山西煤化所开展超级电容器研究十余年，打通“材料-器件-应用”产业创新链，在国产化超级电容器用纳米孔结构活性炭材料技术攻关过程中，建立了超级电容器中试平台，用于评估材料的电化学性能，进一步反馈指导材料的研发、生产和质量控制。山西煤化所科研人员发现，超级电容器电极片的制备工艺和理化关键控制特性，不仅能反映原材料的特性，而且直接决定器件的性能，是原材料和器件之间的关键桥梁，因此超级电容器电极片的准确表征对整个产业链的高质量发展十分重要。 目前，国际国内对于超级电容器电极片的标准化仍是空白，亟需标准化的规范引领指导。山西煤化所科研人员基于行业需求，通过研发积累、与产业界广泛深入交流以及对科学文献和标准方法进行系统调研，提出了超级电容器电极片的首个材料规范标准，该标准详细梳理了电极片影响器件性能的化学、物理、结构和电化学关键控制特性及相应测试方法。 该标准的发布，将为超级电容器电极片统一术语概念、规范生产流程、建立产品规范提供指导，促进相关领域行业技术交流、技术合作，并为消除贸易壁垒提供标准支持。同时，该标准是超级电容器电极片的首个国际标准，填补了国际标准化的空白，也为IEC/TC113（国际电工委员会纳米电工产品与系统技术委员会）引入了超级电容器的概念，开启了国际电工委在该领域的标准化制定工作，提升了我国在超级电容器用材料领域的国际影响力。

近日，中科院山西煤炭化学研究所（以下简称山西煤化所）主持制定的国际标准IEC/TS 62565-5-2 （超级电容器电极片—空白详细规范）由国际电工委员会纳米电工产品与系统技术委员会（IEC/TC 113）对外正式发布。　　该标准是超级电容器用电极片的首个国际空白详细规范，详细梳理了电极片影响器件性能的化学、物理、结构和电化学关键控制特性及其相应测试方法。　　电化学电容器以其超快的充放电能力、长循环寿命、宽工作温度范围、高安全可靠性和低维护成本，被广泛应用于电动汽车、高速列车、飞机、光伏、风电和电子等领域。山西煤化所开展超级电容器研究以来，打通了“原料—材料—器件—应用”产业创新链，建立了超级电容器中试平台，用于评估电容炭的电化学性能，进一步反馈指导材料研发、生产和质量控制。该所科研人员发现，对超级电容器电极片的关键控制特性进行准确表征，并阐明“电容炭—电极片—电容器”之间的构效关系，对整个产业链的基础科学研究和技术开发十分重要。　　2018年，山西煤化所提出制定电极片空白材料规范的设想。2020年，该标准项目正式立项。　　该标准的发布，将为超级电容器电极片统一术语概念、规范生产流程、建立产品规范提供指导，为促进相关领域行业技术交流、技术合作及消除贸易壁垒提供支持。同时，该标准是超级电容器用电极片的首个国际标准，填补了国际标准化的空白，也为IEC/TC 113引入了超级电容器及其材料的概念，开启了IEC/TC 113在超级电容器用炭纳米结构材料领域的国际标准化制定工作，提升了我国在相关领域的国际影响力和话语权。

便携式、柔性和可穿戴电子设备的发展促进了高性能的电化学储能设备的快速发展。与电池和燃料电池相比，超级电容器表现出显著的优势，具有优异的倍率性能、杰出的循环寿命和卓越的安全性。然而，超级电容器的能量密度相对较低，不足以为电子设备提供连续且稳定的电源。为了提高能量密度，厚电极设计是有效的手段。而在传统的三明治结构的超级电容器中，平面电极的活性材料质量负载是相当有限的。设计三维多孔电极可以有效地提高活性物质的质量负载，同时保持较短的离子/电子传输距离和快速的反应动力学。但传统的制备三维多孔电极的方法通常复杂、昂贵、耗时，并且很难精确控制电极的结构。3D打印技术，通过计算机辅助设计/制造模型，对预定义的3D模型进行数字化控制，使得在短时间内精确控制和制造复杂结构成为可能。区别于传统的等材和减材制造技术， 3D打印技术可以实现几乎任何所需的立体几何形状，不需要所谓的模具或光刻掩模。这使得打印的超级电容器具有可调整的几何结构、高度集成、节省时间和低成本、以及卓越的功率和能量密度。为了总结这一领域的最新进展并为未来的研究提供设想，来自哈尔滨工业大学（深圳）的魏军教授团队，在Advanced Functional Materials上发表题为“3D Printed Supercapacitor: Techniques, Materials, Designs and Applications”的综述文章，回顾了3D打印超级电容器的最新进展，如图1所示。 图1. 3D打印超级电容器研究进展首先，介绍了用于制备超级电容器的代表性的3D打印技术，不同技术的原理图和特点如图2所示。 图2. 制备超级电容器的各种3D打印技术的原理图和特点接下来，文章重点介绍了超级电容器的可打印模块，包括电极、电解液和集流体，如图3所示。 图3. 用于3D打印超级电容器的材料在研究合适的可打印材料的同时，制造中的打印设计对于优化超级电容器的性能也是重要的。因此，文章总结了电极的设计（图4）、打印电极的后处理，并概括了3D打印超级电容器的不同构型（图5）。图4. 3D打印电极的不同结构设计 图5. 3D打印超级电容器的构型此外，还总结了3D打印超级电容器的各种应用，包括柔性可穿戴电子设备（图6）、自供电集成电子设备和传感系统（图7）。 图6. 不同类型的智能响应型超级电容器 图7. 3D打印的自供电集成系统，和超级电容器驱动的传感器系统。如图8可知，目前制备的3D打印超级电容器的能量密度与铅酸、镍氢电池和锂电池相当，有的甚至更高。 图8. 3D打印超级电容器的 (a)质量Ragone图， (b) 面积Ragone图最后，总结了目前3D打印技术的局限性和未来3D打印超级电容器的研究面临的挑战，并提出了一些可能的研究方向。 图9. 3D打印超级电容器的未来展望文章信息：Mengrui Li, Shiqiang Zhou, Lukuan Cheng, Funian Mo, Lina Chen,* Suzhu Yu,* Jun Wei,* 3D Printed Supercapacitor: Techniques, Materials, Designs and Applications, Advanced Functional Materials, 2022, 202208034.原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202208034

为发展超级电容器器件及关键材料，促进解决关键科学问题，突破应用瓶颈，进一步推动超级电容器关键材料及技术的发展，促进我国超级电容器行业的健康有序融合与发展，由中国化工学会储能工程专业委员会主办，燕山大学环境与化学工程学院承办的“2016超级电容器关键材料与技术专题会议”于2016年8月25-27日在秦皇岛召开。比奥罗杰携SP-300系列高性能电化学工作站参展了本次会议， SP-300电化学工作站现场测试超级电容器样品表现出的稳定性及精确性让参会的超级电容器科研老师对bio-logic系列电化学工作站表现出浓厚的兴趣，并非常欣赏EC-LAB电化学软件在超级电容器应用上的优化。第一分会场报告实况 Bio-Logic仪器展示 晚宴黄晟副校长致辞 报到大厅

为推动超级电容器器件、关键材料及相关技术的发展，解决瓶颈性问题，促进我国超级电容器行业的持续发展及有序融合，2023第八届超级电容器及关键材料学术会议于2023年7月21-23日在天津滨海丽呈酒店顺利召开。华洋科仪作为大会主要赞助商之一，携法国BioLogic最新系列电化学工作站产品出席了此次会议，吸引了众多参会者纷纷驻足咨询交流，了解最新的技术应用。随着能源危机与环境问题不断加剧，如何开发新的绿色能源已经成为全球关注的大事。超级电容器作为新一代绿色能源技术之一，近年来备受关注。华洋科仪一直致力于为我国各学科领域的前沿科学技术发展贡献一份力量，我司总代理的法国BioLogic电化学工作站及电池测试系统，能够为超级电容器器件及关键材料的科学研究提供完整的解决方案，满足不同用户的需求。华洋科仪报导2023年7月23日

3月7日，中国机电一体化技术应用协会在广州组织并主持召开了“半导体电容器组件三合一检测关键技术研究及应用”项目科技成果评价会议。此次成果评价会议以线上线下相结合的形式进行，经专家评价，该项目整体技术水平达到国际先进水平。该项目由广州诺顶智能科技有限公司、华南理工大学、广州天极电子科技股份有限公司共同完成，特邀中国工程院院士、浙江大学求是特聘教授谭建荣担任专家组组长，广东省科学院智能制造研究所教授级高工程韬波为副组长，评价会议由中国机电一体化技术应用协会科技质量部主任、专家委秘书长刘明雷主持。针对微小半导体电容器组件的外观检测、电性能检测、分选三合一高速高精度集成测试难题，该项目研发了光度立体成像技术与互补融合视觉检测算法、电容充电及测量快速精准切换控制技术、首创微小电容器组件三合一无损吸附测试技术等，研制出半导体电容器组件三合一智能检测设备。该设备集成了外观检测、电性能检测、分选等功能，具备兼容性好、测量精度高、智能化程度和分选效率高等特点，填补了微小半导体电容器组件的外观检测、电性能检测、分选三合一检测集成装备的空白，实现了进口替代。项目产品经广东产品质量监督检验研究院检测，所检项目符合相关要求。来自浙江大学、广东省科学院智能制造研究所、广州机械科学研究院有限公司、广东产品质量监督检验研究院、广东省机械研究所等单位的7位专家组成的评价委员会，认真听取了项目完成单位的报告，审查了相关资料。经质询和讨论，他们一致认为，该项目成果具有创新性，整体技术水平达到国际先进水平。此次成果评价会议得到多方资源的支持，受到中国机电一体化技术应用协会的高度重视及聚智诚团队专业的科技成果评价指导。据悉，广州诺顶智能科技有限公司自主研发的设备覆盖芯片、元器件、通信、汽车电子、新能源等领域。2020年，该公司在芯片半导体微小器件领域投入大量研发后，成功研发出01005级别微小器件封测技术。科技成果评价会议现场。中国工程院院士谭建荣以线上方式参加评价会议。评价专家与项目团队合影。项目产品（局部）。本文图片由朱汉斌拍摄

近日，我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队发表了有关可降解聚合物基超级电容器的综述文章，系统总结了生物可降解聚合物在超级电容器中的应用现状，并对该领域存在的挑战和机遇进行了展望。 　　超级电容器在未来可穿戴和可植入电子设备领域具有应用潜力，但用于超级电容器的传统材料往往不可降解，随着其推广应用，将产生大量的电子垃圾，无法满足当今社会日益增长的环保要求。生物可降解聚合物包括天然生物可降解聚合物和合成生物可降解聚合物，它们在自然条件下可以被分解为无害的小分子，而且优异的生物相容性使其避免了对环境的污染和生物的危害，这些独特的性质若能应用于超级电容器，将对其环境无害化处理产生重要影响。该文章系统地综述了现有生物可降解聚合物的分类、典型结构、性能和制备工艺，并从制备策略和改性方法方面概括了生物可降解聚合物基超级电容器的最新研究进展。在此基础上，文章指出了目前可降解超级电容器发展中亟需解决的问题。该综述对生物可降解聚合物在超级电容器甚至是储能领域的进一步应用有一定的指导作用。 　　该综述以“Recent Advancements and Perspectives of Biodegradable Polymers for Supercapacitors”为题，发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上，该工作的第一作者是我所508组博士后吴鲁和师晓宇。上述工作得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金、我所创新基金等项目的资助。

德克萨斯大学奥斯汀分校机械工程系材料科学与工程教授Rodney S. Ruoff领导的科研团队成功制备出一种由石墨烯衍生出的新型三维多孔碳材料。利用该材料作为电极组装成的超级电容器，其能量密度可达到铅酸电池的水平，同时还保持超级电容器固有的高功率输出和极快的充电速度，有望应用于电动汽车以及解决风能、太阳能等间歇性能源的存储问题。这一发现意义深远：它有望使超级电容器存储的电能大大增加至电池的水平，将成为电化学储能设备和其他许多前所未有的研究领域的一个里程碑。 　　电化学储能设备中，超级电容器被比喻为“百米运动员”，其能量转移速度和效率都非常高，但是通常储存的电能少 而电池更像是“马拉松运动员”，具有较高的能量存储能力，充放电速度虽然慢但较稳定。“我们合成的新型碳材料像海绵一样具有大量的纳米级微孔，其比表面积达到了3100平方米每克(两克此种材料的表面积就和一个美式橄榄球场的大小相当)，它的导电性也比一般材料高得多。 　　这项工作主要是由该研究小组的博士后研究员朱彦武博士及合作者来完成，于5月12日发表在《科学》(Science)杂志的在线预印版本ScienceXpress上。该小组的另一位博士后蔡伟伟博士也参与了此项研究。德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员、布鲁克海文国家实验室的科研工作者以及佛罗里达美国康塔仪器公司的科学家也参与了这项工作。 　　其中，美国康塔仪器公司的Autosorb-IQ和NOVA被用于对合成的新型碳材料的孔结构、孔容和比表面积进行表征，通过研究N2@77K, Ar@87K及CO2@273K不同吸附质、不同吸附温度的实验等温线，可得到包括孔结构在内的丰富信息，与TEM、XRD等实验结果相互印证，为材料合成、应用提供关键信息。　　 　　来源： 　　www.sciencexpress.org / 12 May 2011 / Page 3 / 10.1126/science.1200770

多孔或层状电极材料具有丰富的纳米限域环境，表现出高效的电荷储存行为，被广泛应用于电化学电容器。而这些限域环境中形成的双电层(限域双电层)结构与建立在平面电极上的经典双电层之间存在差异，导致其储能机理尚不清晰。因此，解析限域双电层结构对探讨这类材料的电化学电容存储机理和优化电化学电容器件的性能具有重要意义。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心项目研究员黄楠团队与比利时哈塞尔特大学教授杨年俊合作，设计并制备了具有规则有序0.7 nm层状亚纳米通道的膨胀垂直石墨烯/金刚石复合薄膜电极。其中，金刚石与垂直膨胀石墨烯纳米片共价连接，作为机械增强相为构筑层状限域结构起到支撑作用。进一步，研究发现，该电极表现出离子筛分效应，离子部分脱溶等典型的限域电化学电容行为，是研究限域双电层的理想电极材料。基于该材料，科研人员利用原位电化学拉曼光谱和电化学石英晶体微天平技术分别监测充放电过程中电极材料一侧的响应行为和电解液一侧的离子通量发现，在阴极扫描过程中，电极材料一侧出现拉曼光谱 　　峰劈裂现象，溶液一侧为部分脱溶剂化阳离子主导的吸附过程。该研究综合以上实验结果并利用三维参考相互作用位点隐式溶剂模型的第一性原理计算方法，在原子尺度上评估了限域双电层中离子-碳宿主相互作用，揭示了在限域环境中增强的离子-碳宿主相互作用会诱导电极材料表面产生高密度的局域化图像电荷。该工作完善了限域双电层电容的电荷储存机理，为进一步探讨纳米多孔或层状材料在电化学储能中的功能奠定了基础。 　　8月9日，相关研究成果以Highly localized charges of confined electrical double-layers inside 0.7-nm layered channels为题，在线发表在《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)上。研究工作得到国家自然科学基金和德国研究联合会基金的支持。图1. 层状限域双电层膨胀垂直石墨烯/金刚石薄膜电极的制备和表征：(A)制备流程示意图；(B)石墨插层化合物的拉曼光谱；(C-D)XRD图谱；(E)SEM和TEM图像。图2. 层状限域双电层膨胀垂直石墨烯/金刚石薄膜电极的电化学行为：(A)CV曲线；(B)微分电容-电极电势关系；(C)离子筛分效应；(D)EIS图谱；(E-F)动力学分析。图3. 层状限域双电层膨胀垂直石墨烯/金刚石薄膜电极的原位电化学拉曼光谱：(A-D)原位电化学拉曼光谱；(E-F)拉曼特征演变幅度分析。图4. 层状限域双电层电容的储能机理分析：(A)拉曼光谱中的G峰劈裂；(B)电化学石英晶体微天平分析；(C)电极质量变化和拉曼特征变化的关联性；(D)DFT-RISM计算获得的图像电荷分布。

3月7日，中国机电一体化技术应用协会在广州组织并主持召开了“半导体电容器组件三合一检测关键技术研究及应用”项目科技成果评价会议。经专家评价，该项目整体技术水平达到国际先进水平。该项目由广州诺顶智能科技有限公司、华南理工大学、广州天极电子科技股份有限公司共同完成。此次成果评价会议以线上线下相结合的形式进行，特邀中国工程院院士、浙江大学求是特聘教授谭建荣担任专家组组长，广东省科学院智能制造研究所教授级高工程韬波为副组长，会议由中国机电一体化技术应用协会科技质量部主任、专家委秘书长刘明雷主持。针对微小半导体电容器组件的外观检测、电性能检测、分选三合一高速高精度集成测试难题，该项目研发了光度立体成像技术与互补融合视觉检测算法、电容充电及测量快速精准切换控制技术、首创微小电容器组件三合一无损吸附测试技术等，研制出半导体电容器组件三合一智能检测设备。该设备集成了外观检测、电性能检测、分选等功能，具备兼容性好、测量精度高、智能化程度和分选效率高等特点，填补了微小半导体电容器组件的外观检测、电性能检测、分选三合一检测集成装备的空白，实现了进口替代。项目产品经广东产品质量监督检验研究院检测，所检项目符合相关要求。来自浙江大学、广东省科学院智能制造研究所、广州机械科学研究院有限公司、广东产品质量监督检验研究院、广东省机械研究所、广东阿达半导体设备股份有限公司、广东博威尔电子科技有限公司的7位专家组成的评价委员会认真听取了项目完成单位的报告，审查了相关资料。经质询和讨论，他们一致认为，该项目成果具有创新性，整体技术水平达到国际先进水平。此次成果评价会议得到多方资源的支持，受到中国机电一体化技术应用协会的高度重视及聚智诚团队专业的科技成果评价指导。该项目获授权发明专利6件、实用新型专利8件和软件著作权6件；主导制订企业标准1项；发表高水平论文2篇。项目成果在国内外头部半导体企业转化应用后，取得了良好的经济效益和社会效益。

聚合物是一类重要的电工绝缘材料，然而聚合物材料的导热性普遍性较差，提升聚合物的导热性往往以牺牲绝缘性能为代价。“绝缘和导热的矛盾”是制约聚合物材料在尖端电气电子装备应用的瓶颈之一。3月2日，《自然》刊发上海交通大学化学化工学院教授黄兴溢团队与合作者的最新研究成果。研究人员通过等规链段层状排列构建阵列化纳米区域，并在阵列化纳米区域中引入亲电陷阱基团，在大幅提升柔性聚合物电介质薄膜导热性能的基础上使电阻率提升了一个数量级，解决了聚合物材料导热和绝缘的矛盾。这种聚合物电介质薄膜性能稳定，且具有良好击穿自愈性，因此在电磁能装备、新能源汽车、电力电子等领域将有广阔应用前景。导热和绝缘矛盾聚合物电介质薄膜电容器具有极高的能量转换速率，在电磁能装备、电力电子以及新能源装备等领域的作用至关重要。随着装备、器件往紧凑化、轻量化、工作环境极端化方向发展，对聚合物电介质薄膜储能密度及耐高温性能的要求越来越高。电荷存储密度和电场强度的平方成正比。因此，电介质薄膜承受电场的能力增强，电荷存储密度就会快速增加。然而，聚合物薄膜在高电场下以电子电导为主，不再符合欧姆定律，电导电流随电场强度增加呈指数增大，会产生大量的热。传统聚合物电介质的导热系数普遍较低，且散热效率也很低，这会造成介质温度快速升高，进而引起电导指数增加、耐电强度急速降低等连锁反应，造成器件、装备失效等严重问题。尽管可以通过引入纳米添加等方式增加聚合物电介质的导热系数，但这往往以牺牲耐电强度为代价，更重要的是，纳米添加给薄膜制造工艺也带来极大挑战。因此，开发耐高温、本征高导热的聚合物电介质薄膜是最好选择。设计双链结构共聚物为解决此类问题，黄兴溢团队设计出一种双链结构共聚物（PSBNP-co-PTN）。该共聚物通过π-π堆叠作用自组装成高度有序阵列。通过偏振拉曼光谱测试发现，共聚物薄膜的偏振信号在平面上呈各向同性，在断裂面上呈各向异性。“这表明有序阵列平行于表面，因此，电介质薄膜在垂直平面方向表现出高导热系数。”黄兴溢说。研究团队通过密度泛函理论分析和热刺激电流实验发现，这种共聚物的链结构段间，存在深度为1.51 eV的电荷陷阱，且随着外电场强度增加，电荷陷阱深度进一步增大。在PSBNP有序阵列中引入一定量的PTNI分子，共聚物能表现出最优的电气绝缘性和最高的电击穿强度。电极化储能测试表明，其最大放电能量密度远优于现有的聚合物及其复合电介质薄膜。突破电子装备发展瓶颈普通聚合物和聚醚酰亚胺（PEI，已知最好的商品耐高温聚合物电介质薄膜）连续充-放电循环过程中的发热现象，在这种高导热的共聚物电介质薄膜中并未出现，研究人员甚至未观察到局部热积聚现象。实验证明，这种共聚物电介质薄膜连续充-放电循环寿命是PEI薄膜的6倍。值得一提的是，该薄膜的碳含量相对较低，这赋予了其优异的自愈性，电镜图像清晰显示了电击穿区域四周的铝金属电极被蒸发除去，碳化通道孤立于金属电极，使击穿后的金属化聚合物薄膜整体仍保持高绝缘性。自愈后的储能性没有出现明显劣化，仍能进行连续充-放电循环。“这种共聚物电介质薄膜厚度方向的本征导热系数为1.96 ± 0.06 W/(mK)，是目前报道的绝缘聚合物本征导热系数的最高值。”该论文共同第一作者、助理研究员陈杰介绍说，“共聚物电介质薄膜在50000次充-放电循环后储能性依然稳定，且具有良好击穿自愈性。”“这一研究是电气工程、化学、材料、工程热物理等多学科的深度交叉融合。”黄兴溢介绍说，上海交通大学江平开教授、朱新远教授、于春阳副研究员、钱小石教授、鲍华教授，以及西安交通大学李盛涛教授和西南交通大学吴广宁教授都参与了本项研究。目前，相关技术已获发明专利授权，相关产品将在电磁能装备、新能源汽车、电力电子等领域得到广泛应用。

2024 第九届超级电容器及电池关键材料学术会议于 8 月 9～11 日在济南隆重召开！600 多位专家、学者、师生等齐聚美丽的泉城，共享超电界的学术盛宴！晶泰科技自动化商务拓展总监李敬芝受邀出席大会，并作 “晶泰科技，AI+Automation 驱动研发创新” 主题演讲。晶泰科技的 “AI+Automation” 智能化自动化解决方案已应用于 “新能源新材料研发” 领域，如电解液配方研究、无机材料研究、高分子材料研究等科研场景。AI+Automation助力新能源新材料研发晶泰科技的 “AI+Automation” 智能化自动化解决方案可广泛应用在石油化工、新能源、新材料、生物医药等行业领域，提供的自动化产品与服务包含：智慧实验室一站式建设服务、机器人工作站等，已为客户落地构建了药物研发智慧实验室、催化剂研究智慧实验室、无机材料研究智慧实验室以及电解液配方研究智慧实验室等。自 2022 年晶泰科技官宣自动化业务以来，我们深切感受到了大学校园对自动化智能化的迫切需求。晶泰科技非常重视与科研院校在尖端科技领域的合作，一直积极与科研院校专家学者交流互动，探索产学研多元主体的创新协同模式。晶泰科技作为一家在自动化智能化领域的新质生产力代表，积极响应国家及各级政府对新质生产力进校园的号召，期待帮助高校高效完成设备更新、改变固有科研模式，助力人才培养与时代发展接轨，促进科研成果高效转化，打造新质生产力创新生态圈。以锂电领域为例，近年来，我国锂电池产业发展迅速，《锂电池行业规范条件﹙2024年本﹚》对锂电池行业的技术进步和产品质量提升提出更高要求，对电池能量密度、功率密度、循环寿命等性能指标设定了更为严格的标准。电解液是电池的重要组成部分，高通量电解液配方筛选设备可以帮助企业快速找到最佳电解液配方，以提高电池的性能和寿命，降低成本。晶泰科技的电解液自动化配制系统，将自动化技术与手套箱有机结合，可自动完成称量、混合，高通量配液等流程，并通过串联特定功能自动化仪器设备完成电解液配方性能测试，实验结果可追溯，不同电解液性能一目了然，帮助研究人员快速优化电解液配方，以提高电池的性能和效率。晶泰科技人工智能+机器人：助力新能源新材料研发

二维(2D)半导体材料为将摩尔定律扩展到原子尺度提供了机会。与传统基于蒸镀和光刻技术的加工技术相比，印刷电子因成本效益、灵活性以及与不同衬底的兼容性而受到关注。目前，印刷的二维晶体管受到性能不理想、半导体层较厚和器件密度低的制约。同时，多数二维材料油墨通常使用高沸点溶剂，随之而来的问题包括器件性能退化、高材料成本和毒害性等，难以大规模应用。因此，发展简单且环保的策略对于制造低成本、大规模的打印二维材料功能器件具有重要意义。 　　中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室宋延林课题组在二维原子级厚材料合成和图案化器件方面取得了系列进展，例如，二维MXene与纳米晶复合材料研究(J. Mater. Chem. 2022, 10, 14674-14691；Nano Res. 2022，DOI：10.1007/s12274-022-4667-x)、基于交替堆叠微电极的湿度传感微型超级电容器(Energy Environ. Mater. 2022，DOI：10.1002/eem2.12546)。 　　近日，化学所与清华大学、美国加州大学合作，提出了一种界面捕获效应打印策略。该策略使用低沸点水性超分散二维材料油墨，直写打印二维半导体薄膜阵列，无需添加额外表面活性剂，具体而言，通过对剥离的半导体2H-MoS2纳米片进行分级离心，获得了主要为双层厚度的窄分布纳米片；通过建立表面张力和组分比的三溶剂相图，确定了合适的油墨溶剂。印刷超薄图案(约3nm厚度)主要以单层或两层的MoS2纳米片连续均匀排列，并抑制了咖啡环，空隙率较低(约4.9%)。研究使用商用石墨烯作为电极，制备的晶体管在室温下显示出6.7 cm2V-1s-1的迁移率和2×106的开关比，超过了此前印刷MoS2薄膜晶体管的性能。基于此，科研人员制备了高密度(约47000个/cm2)印刷晶体管阵列。该界面捕获效应打印策略可应用于其他2D材料，包括NbSe2、Bi2Se3和黑磷，为印刷二维材料电子器件提供了新方法和新思路。 　　相关研究成果发表在Advanced Materials(DOI：10.1002/adma.202207392)上。研究工作得到国家自然科学基金、科技部、中科院、北京市科学技术协会及北京市自然科学基金的支持。界面捕获效应和超分散2D纳米片墨水打印原子级厚半导体薄膜器件

聚萘二甲酸乙二醇酯的简称。聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）是聚酯家族中重要成员之一，是由2,6-萘二甲酸二甲酯（NDC）或2,6-萘二甲酸（NDA）与乙二醇（EG）缩聚而成，是一种新兴的优良聚合物。其化学结构与PET相似，不同之处在于分子链中PEN由刚性更大的萘环代替了PET中的苯环。萘环结构使PEN比PET具有更高的物理机械性能、气体阻隔性能、化学稳定性及耐热、耐紫外线、耐辐射等性能。近年来，PEN薄膜主要应用于磁带的基带、柔性印刷电路板、电容器膜、F级绝缘膜等方面，而PEN薄膜新的用途仍然在不断开发中。如数据磁带，数据磁盘的种类有DDS（数字、数据、储存），8MM数据磁带，1/4英寸磁带，DDS的需求量较大。根据DDS的记忆容量公别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅱ、Ⅲ型为聚芳酰胺膜，Ⅰ型为PEN与PET共用型。记忆容量为2G，90MM的PEN薄膜代替。从记忆容量来考虑，Ⅰ型几乎全部被PEN占领。随着手机及小型携带机械的发展，对薄膜电容器的需求也不断增大。目前，虽然这方面市场规模虽小，但将是一个很有发展前途的领域。众所周知，聚酯生产过程中，产品粘度是影响产品质量的一项重要指标，乌氏毛细管法是PEN树脂质量控制中常用的分析方法之一，由乌氏毛细管法测量得出的黏数也是PEN树脂的核心指标之一。按国标规定的中描述的步骤测定聚合物的黏数，测试温度为25℃。实验方法如下：实验所需仪器：卓祥全自动粘度仪、多位溶样器、自动配液器、万分之一电子天平。实验所需试剂：苯酚、四氯乙烷、三氯甲烷、丙酮或无水乙醇。1、溶剂的配置选择：苯酚/1,1.2,2-四氯乙烷溶剂，在25℃下2、溶剂粘度的测定：卓祥全自动粘度仪设置到实验目标温度值并且稳定后，加入苯酚/1,1.2,2-四氯乙烷，软件中启动测试任务待结束。3、粘度管的清洗：启动卓祥全自动粘度仪清洗、干燥程序，仪器自动将粘度管清洗干燥后待用。4、PEN树脂稀溶液样品的制备:在万分之一天平上称量到0.0001g，通过自动配液器将溶液浓度配制到0.005g/ml，再将样品瓶放置到多位溶样器中，待溶解完毕后取出冷却到室温待用。5、样品粘度的测定：加入样品，启动软件中特定公式测试，待任务结束。6、粘度管的清洗：再次启动卓祥全自动粘度仪清洗、干燥程序，仪器自动将粘度管清洗干燥后待用。

研究人员利用新型印刷技术制备了平面型薄膜电容感应芯片，并基于迷你单片机及低功耗蓝牙无线通讯技术，开发了一种低成本的新型物联无线微功耗电容感应触摸开关技术，其可以实现远程无线触摸控制开关，无须与墙面接触，使用十分方便, 本产品应用广泛，除了常见的智能家居系统，还可以在智能建筑、智能医院、智慧旅店、智慧养殖等系统中使用。主要技术指标（或参数）： 　　1、功耗：50-100mW； 　　2、最大无线操作距离：100m； 　　3、无线通讯设备类型：蓝牙； 　　4、使用寿命：大于10万次； 　　5、工作温度：-10℃～60℃； 　　6、工作湿度： 10～95%RH； 　　7、符合人体工学设计； 　　8、外观精致时尚； 　　9、安装方便。 　　应用领域： 　　智能家居、智能建筑、智能医院、智慧旅店、智慧养殖等系统中使用的远程无线触摸控制开关。 　　市场前景： 　　现代生活需要人性化的电工开关产品。电工开关是每个人每天都要亲密接触的，操控次数远超过其它电器。传统的机械式电工开关，从发明灯泡到现在一直都在使用，它满足了人们的基本控制需求。然而在各种智能电子设备早已实现了触摸操控功能的今天，传统机械式操控的墙壁电工开关已经远远落后时代的需求。 　　此外，电工开关企业竞争需要产品升级换代。当前，电工企业处在一个转型期，低端产品已经无利可图。据有关部门统计，目前国内生产传统开关(插座)的电工企业大约有2800余家，具备生产许可资格的约有1500余家。加上西蒙电气、罗格朗等一大批外资企业凭借资本、技术、品牌等优势纷纷抢滩中国，国内电工市场竞争空前激烈。目前主要集中在品牌、价格、外观、材质上恶性竞争，传统开关(插座)利润的赢利空间大幅度下滑。业内人士普遍认为，相对于几年前，现有各类开关(插座)产品利润下降了10%-18%，产品为微利经营状态。所以，整个电工行业需要提升产品档次，企业需要新的经济增长点。 　　拟转化的方式（或合作模式）： 　　可采用研究所与企业通过成果转让或技术入股等方式，共同推进该成果的产业化。 　　相关图片：

半导体产业是国民经济中基础性、关键性和战略性的产业。半导体检测从设计验证到封装测试都不可或缺，贯穿整个半导体制造过程，具有无法替代的重要地位。全球半导体检测设备市场呈现高集中的特点。目前绝大部分半导体设备依然高度依赖进口。科技竞赛不可避免 半导体检测设备国产化意义重大从以上SEMI数据，2021年中国（大陆）半导体设备销售额296.2亿美元，占全球市场的28.9%，同比2020年增长58%。半导体测试可以按生产流程可以分为三类：验证测试、晶圆测试、封装检测，晶圆测试和封装检测设备约占半导体设备比例20%，被海外公司垄断，国产替代率不足10%。国内成熟晶圆制造和封装测试检测设备市场存在较大的供应缺口。正是在这机遇下，本土“工业检测智能装备”提供商广东正业科技股份有限公司公司（简称，正业科技）迎来快速发展。国产替代势在必行 正业科技推出全自动检测方案在半导体领域正业科技自主研发的半导体分立元器件在线全自动X-RAY检测设备为半导体行业客户解决了检测效率的难题。该产品主要检测半导体内部缺陷，识别挑选良品与不良品，避免残次品流入半导体芯片成品市场，该款设备其漏判率为0%，误判率为3‰，可替代进口单机X光成像设备的人工目检方式。正业全自动X-RAY检测设备在效率上比同类国际品牌提升了2-3倍，仅需1人就可以操作多台设备，价格仅为国外品牌的一半，为企业提质增效。此款设备已经应用于某全球知名半导体企业，同时也在行业中受到广大客户的一致好评。同时公司也将针对半导体、电子元器件、SMT等推出2.5D X-RAY检测设备以及智能点料机等产品，丰富产品结构，逐步扩展市场应用领域。全自动半导体X-RAY芯片缺陷检测设备全自动半导体X-RAY芯片缺陷检测设备自适应7英寸、11英寸、13英寸料盘，通过算法对图像进行分析、判断，确定良品与不良品，同时通过虚拟复盘功能，实现不拆料盘自动检测IC内部异物及线性缺陷。该设备具有一套X-ray成像系统，四轴机器人上下料，可对接AGV小车自动上下料、自动读取包装单元的信息、对每粒芯片进行自动检测、标记并上传MES。检测项：1.线型坏品，如塌线、线摆、线紧、线弧高、线弧低、平顶、飞线、断线等；2.脚型坏品，如歪钉脚、翘钉脚、脚变形等；3.球型坏品，球大小、球走位、球畸形等；4.Die走位坏品；5.异物坏品，如金属丝、多余线、多余Die、断颈坏品等。半自动半导体X-RAY检测设备半自动半导体X-RAY检测设备具有一套X-ray成像系统，分为2D和2.5D检测，广泛应用于电子半导体、SMT和PCB板等领域，可检测分立元器件、功率元器件相关的IC、电容器、电阻、二极管、多层线路板等内部缺陷。为了满足不同客户的要求，我们做了以下三款不同的机型1.2D机型，主要针对可以平面检测的缺陷产品，如BGA的气泡检测、线宽检测、焊点大小检测、断线、漏焊等检测；2.2.5D机型，在2D的基础上又增加了线形、线高、变形量以及曲折检测，可以对产品的左右两侧面进行检测，其检测范围更广，适用能力更强；3.2.5D+360°旋转机型，通过产品的旋转达到对产品不同侧面的检测，这样可以完整的对一个产品或者位置点清晰的四周检测，达到3D检测效果。智能点料机智能点料机具有一套X-ray成像系统，抽屉式伸缩放料托盘，同时具有5组有无产品确认感应。主要针对半导体、SMT行业内的编带元件进行点数，可适应7英寸-15英寸料盘（厚度4-80mm）。可配备扫码枪、扫码CCD和打印机等工具，将检测结果上传MES系统，并将结果根据需求格式打印出来贴附于产品上。应用范围：薄膜电容、电阻、二极管、三极管和IC等常见物料，物料包装包含裸盘和防静电塑封包装等。其数据库持续更新、可以无缝对接ERP,MES等、支持任意格式SPC统计、图片和结果自动保存。目前，全球分立器件市场以MOSFET和IGBT为代表的功率半导体产品成为最大的热门，功率半导体器件广泛应用于各类电子产品，中国是全球最大的功率半导体消费国，伴随国内功率半导体行业进口替代的发展趋势，未来中国功率半导体行业将继续保持增长。在科技发展与国家战略双轮驱动的背景下，正业科技将专注于分立器件和功率半导体领域的检测产品开发，深耕科技研发，扩大市场规模，提升国产品牌影响力，力争率先进入国际分立器件检测的排头兵，将半导体器件的质量提升一个新高度。

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济南兰光机电技术有限公司作为主要起草单位，与国家包装产品质量监督检验中心（济南）、山东质量检验协会共同编制的《包装材料 塑料薄膜、片材和容器的有机气体透过率试验方法》（GB/T 28765-2012）国家推荐性标准近日由国家质量监督检验检疫总局发布，并于2013年5月1日正式实施。 常见有机气体如苯、酯、醇、酮、醛、醚等在渗透过程中会与多数薄膜材料发生反应，出现溶胀现象，导致材料的结构特性发生改变，进而影响其阻隔性，这也是当 前全球尚无有机气体透过率检测的方法标准的缘由之一。在该领域的研究中，一种定量测试方法&mdash &mdash 均衡法应用最广，对此，负责本标准起草的研究团队对该种方法 的仪器化可行性进行为期两年的全面分析及数据验证工作，肯定了该方法在实现检测及量化该测试指标上均可满足要求，同时提出了同样具有科学性和应用性的全新 测试方法&mdash &mdash 真空法。这在一方面有助于对当前实验室已在使用的均衡法测试给予使用指导，另一方面通过两种试验方法可进一步验证测试数据有效性。 当前包装容器的整体检测技术发展很快，由于容器测试与薄膜测试仅在测试腔的结构存在差异，其他测方面并无改动，因此容器有机气体透过率测试技术也被引入此标准中，进而拓宽了本标准的检测对象种类。 《包装材料 塑料薄膜、片材和容器的有机气体透过率试验方法》涵盖了均衡法和真空法两种试验方法，是国际上首项有机气体透过率测试方法标准，为科学的评价食品、药品、 化妆品包装材料的有机气体透过率（即保香性能）提供了一种可量化的检测手段，同样也标志着济南兰光机电技术有限公司在包装材料有机气体渗透研究领域的学术 水平处于全国领先地位。

薄膜沉积（Thin Film Deposition）是在基材上沉积一层纳米级的薄膜，再配合蚀刻和抛光等工艺的反复进行，就做出了很多堆叠起来的导电或绝缘层，而且每一层都具有设计好的线路图案。这样半导体元件和线路就被集成为具有复杂结构的芯片了。化学气相沉积(CVD)化学气相沉积(CVD)通过热分解和/或气体化合物的反应在衬底表面形成薄膜。CVD法可以制作的薄膜层材料包括碳化物、氮化物、硼化物、氧化物、硫化物、硒化物、碲化物，以及一些金属化合物、合金等。化学气相沉积是目前很重要的微观制造方法，因为它有如下的这些特点：1. 沉积物种类多: 可以沉积金属薄膜、非金属薄膜，也可以按要求制备多组分合金的薄膜，以及陶瓷或化合物层。2. CVD反应在常压或低真空进行，镀膜的绕射性好，对于形状复杂的表面或工件的深孔、细孔都能均匀镀覆。3. 能得到纯度高、致密性好、残余应力小、结晶良好的薄膜镀层。由于反应气体、反应产物和基材的相互扩散，可以得到附着力好的膜层，这对表面钝化、抗蚀及耐磨等表面增强膜是很重要的。4. 由于薄膜生长的温度比膜材料的熔点低得多，由此可以得到纯度高、结晶完全的膜层，这是有些半导体膜层所必须的。5. 利用调节沉积的参数，可以有效地控制覆层的化学成分、形貌、晶体结构和晶粒度等。6. 设备简单、操作维修方便。7. 反应温度太高，一般要850~ 1100℃下进行，许多基体材料都耐受不住CVD的高温。采用等离子或激光辅助技术可以降低沉积温度。化学气相沉积过程分为三个重要阶段：1、反应气体向基体表面扩散2、反应气体吸附于基体表面3、在基体表面发生化学反应形成固态沉积物及产生的气相副产物脱离基体表面CVD的主要有下面几种反应过程：i). 多晶硅 PolysiliconSiH4 — Si + 2h2 (600℃)沉积速度 100 - 200 nm /min可添加磷(磷化氢)、硼(二硼烷)或砷气体。多晶硅也可以在沉积后用扩散气体掺杂。ii). 二氧化硅 DioxideSiH4 + O2→SiO2 + 2h2 (300 - 500℃)SiO2用作绝缘体或钝化层。通常添加磷是为了获得更好的电子流动性能。当硅在氧气中存在时，SiO2会热生长。氧气来自氧气或水蒸气。环境温度要求为900 ~ 1200℃。氧气和水都会通过现有的SiO2扩散，并与Si结合形成额外的SiO2。水(蒸汽)比氧气更容易扩散，因此使用蒸汽的生长速度要快得多。氧化物用于提供绝缘和钝化层，形成晶体管栅极。干氧用于形成栅极和薄氧化层。蒸汽被用来形成厚厚的氧化层。绝缘氧化层通常在1500nm左右，栅极层通常在200nm到500nm间。iii). 氮化硅 Siicon Nitride3SiH4 + 4NH3 — Si3N4 + 12H2(硅烷) (氨) (氮化物)化学气相沉积CVD 设备CVD反应器有三种基本类型:◈ 大气化学气相沉积(APCVD: Atmospheric pressure CVD)◈ 低压CVD (LPCVD:Low pressure CVD，LPCVD)◈ 超高真空化学气相沉积(UHVCVD: Ultrahigh vacuum CVD)◈ 激光化学气相沉积(LCVD: Laser CVD，)◈ 金属有机物化学气相沉积(MOCVD:Metal-organic CVD)◈ 等离子增强CVD (PECVD)物理气相沉积(PVD)在真空条件下，采用物理方法，将材料源（固体或液体） 表面材料气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积不仅可沉积金属膜、合金膜， 还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。物理气相沉积技术基本原理可分三个工艺步骤：(1)镀料的气化：即使镀料蒸发，升华或被溅射，也就是通过镀料的气化源。(2)镀料原子、分子或离子的迁移：由气化源供出原子、分子或离子经过碰撞后，产生多种反应。(3)镀料原子、分子或离子在基体上沉积。物理气相沉积技术工艺过程无污染，耗材少。成膜均匀致密，与基体的结合力强。该技术广泛应用于航空航天、电子、光学、机械、建筑、轻工、冶金、材料等领域，可制备具有耐磨、耐腐蚀、装饰、导电、绝缘、光导、压电、磁性、润滑、超导等特性的膜层 。物理气相沉积也有多种工艺方法：◈ 真空蒸度 Thin Film Vacuum Coating◈ 溅射镀膜 PVD-Sputtering◈ 离子镀膜 Ion-Coating

为贯彻落实《工业转型升级规划(2011-2015年)》和《信息产业“十二五”发展规划》，促进电子信息制造业增强核心竞争力，提升发展质量效益，工业和信息化部制定了《电子信息制造业“十二五”发展规划》。《规划》包含《电子基础材料和关键元器件“十二五”规划》、《电子专用设备仪器“十二五”规划》和《数字电视与数字家庭产业“十二五”规划》3个子规划。 　　附件： 　　1、电子信息制造业“十二五”发展规划 　　2、子规划1：电子基础材料和关键元器件“十二五”规划 　　3、子规划2：电子专用设备仪器“十二五”规划 　　4、子规划3：数字电视与数字家庭产业“十二五”规划 　　其中关于《电子专用设备仪器“十二五”规划》的详细内容如下： 　　目 录 　　前 言 1 　　一、“十一五”产业发展回顾 1 　　(一)产业规模持续稳定增长 1 　　(二)重点产业领域取得较大成绩 2 　　(三)电子仪器产业结构调整初见成效 3 　　(四)产业自主创新能力不断提升 3 　　(五)产业链整合进程日益加速 4 　　(六)产业扶持政策逐步完善 4 　　二、“十二五”面临的形势 5 　　(一)产业发展形势分析 5 　　(二)技术发展趋势分析 6 　　(三)面临的环境条件 7 　　三、发展思路和发展目标 7 　　(一)发展思路 7 　　(二)发展目标 8 　　1、经济指标 8 　　2、创新指标 8 　　四、主要任务和发展重点 9 　　(一)主要任务 9 　　1、围绕战略性新兴产业，提升配套能力 9 　　2、加强基础能力建设，提升产业整体水平 9 　　3、以重大专项实施为契机，加强产业互动 9 　　(二)发展重点 10 　　1、集成电路生产设备 10 　　2、太阳能电池生产设备 11 　　3、新型元器件生产设备 13 　　4、通信与网络测试仪器 14 　　5、半导体和集成电路测试仪器 15 　　6、数字电视测试仪器 15 　　五、政策措施 15 　　(一)加强战略引导，完善产业政策 15 　　(二)加大投入力度，支持自主创新 15 　　(三)提升产品可靠性，加强服务能力建设 16 　　(四)引导专项成果辐射，推动技术应用扩展 16 　　(五)重视人才战略，集聚高端人才 16 　　前 言 　　电子专用设备产业是重大装备制造业的重要分支，是知识、技术、资本高度密集型产业，处于电子信息产业链最高端，其基础性强、关联度高、技术难度大、进入门槛高，决定着一个国家或地区电子信息产品制造业的整体水平，也是电子信息产业综合实力的重要标志。 　　电子仪器产业是电子信息产业重要的基础性产业，具有高投入、多品种、小批量、更新换代快的特点，在国民经济总产值中的占比不高，但对经济发展的“杠杆”和“倍增”作用却十分巨大。 　　为推动电子专用设备仪器产业持续发展，缩小与国际同类产品的差距，根据《工业转型升级“十二五”规划》、《信息产业“十二五”发展规划》和《电子信息制造业“十二五”发展规划》，制定本规划。 　　本规划涉及电子专用设备和电子仪器两大行业，是“十二五”期间我国电子专用设备仪器产业发展的指导性文件和加强行业管理、组织实施重大工程的依据。 　　一、“十一五”产业发展回顾 　　(一)产业规模持续稳定增长 　　我国电子专用设备仪器产业在“十一五”期间保持了较高的增速，虽然期间受全球金融危机影响，2008年下半年至2009年上半年呈现出下滑态势，但在国内多项政策激励下，随着世界经济逐步回暖，电子专用设备仪器业企稳回升，实现了生产、销售和经济效益总体平稳增长的态势。 　　据统计，“十一五”期间我国电子专用设备销售收入年均增长率为20%，从2005年的783亿元增长到超过1987亿元，电子专用设备工业协会统计的行业骨干企业年均增长率为25%，从52.7亿元增长到160.6亿元。统计数据表明，“十一五”期间我国电子仪器规模以上企业年均增长19%，到“十一五”末实现销售收入940亿元。五年间，电子专用设备仪器产品中太阳能光伏设备以及元器件参数测量仪器、超低频测量仪器等保持了较大幅度的增长。 　　(二)重点产业领域取得较大成绩 　　“十一五”期间，国家科技重大专项围绕光刻机、刻蚀机、65纳米制造工艺、先进封装设备等重点任务，集中资源重点投入，取得很大进展。北方微电子及上海中微公司2种12英寸65纳米刻蚀机产品样机已进入大生产线进行考核验证 上海微电子公司封装光刻机已进入长电科技(600584)考核测试 七星华创12英寸氧化炉已进入大线测试 中科信12英寸离子注入机已完成3台样机组装，正在进行测试。多种12英寸关键设备陆续进入大生产线考核验证，标志着我国集成电路设备产业已初步形成产业化发展态势。 　　“十一五”期间新兴产业的发展，为电子专用设备产业带来了良好的发展契机。尤其是我国晶硅太阳能电池设备年均增长率达到58%，基本具备了从晶体硅到太阳能电池片的成套生产线设备供应能力，为我国光伏产业的发展提供了有力保障。晶硅太阳能设备爆发式增长，为电子专用设备产业实现“十一五”规划目标提供了有力支撑。 　　(三)电子仪器产业结构调整初见成效 　　电子仪器产业根据市场应用需求的变化，不断调整结构，产品种类日益丰富。针对多功能、多参数的复合测试需求，测试设备从单台仪器向大型测试系统形式迈进 电子测量仪器向模块化和合成仪器方向发展 野外工程应用需求不断促进测试仪器向便携式和手持式升级 新型的实时频谱分析仪开始推向市场 3G、数字电视等民用领域专业测试仪器新品不断涌现。 　　(四)产业自主创新能力不断提升 　　“十一五”以来，电子专用设备仪器行业内主要企业通过引进国内外的高科技人才，加强与高校、科研单位的合作，在关键设备和开发中规避已有的国外专利，开发出一批技术含量高、性能稳定、具有自主知识产权的产品，初步建立起了以企业为主体的技术创新体系。 　　在国家“863”计划、国家科技重大专项的支持下，一批具有自主知识产权的集成电路设备进入了大生产线。我国的无铅焊接设备达到了国际先进水平，成为我国表面贴装设备市场中最具竞争力的产品。电子仪器行业的本土企业逐步进入自主研发阶段，初步掌握核心和高端仪器技术，能够为国家重大工程提供大部分配套电子仪器。在部分特种电子仪器产品方面打破了国外禁运和技术封锁，为重点装备的技术保障和研制建设提供了有力支撑。 　　(五)产业链整合进程日益加速 　　在国家科技重大专项引导下，以龙头企业为核心的产业链整合进程持续加速。北方微电子、上海中微、七星华创等整机企业与北京科仪、沈阳科仪、沈阳新松等零部件企业围绕刻蚀机、注入机、氧化炉等高端芯片制造装备与关键部件进行联合攻关 江苏长电、南通富士通等国内封装龙头企业联合26家企业开展成套封装设备与配套材料的系统应用工程。按照上下游配套的“项目群”方式，系统部署实施重大专项，有力促进集成电路产业链的建立、产业规模的增长和综合配套能力的形成。 　　(六)产业扶持政策逐步完善 　　《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》将集成电路关键设备、新型平板显示器件生产设备、电子元器件生产设备、无铅工艺的整机装联设备列入了国家重大技术装备中，加大政策支持和引导力度，鼓励本土重大技术装备订购和使用，为产业发展创造了有利的市场环境。“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项的实施，有力带动了我国电子专用设备仪器技术提升。 　　“十一五”期间我国电子专用设备仪器行业取得较大成绩，但仍存在突出问题：产业规模偏小，本土企业实力不强 自主创新能力有待提高，高端设备开发相对落后 部分产品性价比虽高，但可靠性较差，市场占有率低 设备开发与产品制造工艺脱离，影响了技术成果产业化的进程 高水平、复合型人才缺乏。 　　二、“十二五”面临的形势 　　“十二五”期间，随着政策环境的不断完善、战略性新兴产业的快速发展，国际国内市场迅速增长、新兴增长点不断涌现、应用领域进一步拓宽，为我国电子专用设备仪器产业发展提供了广阔的空间和坚实的政策支持。但全球经济形势存在不确定性、国产设备仪器的推广应用难度加大，也使产业发展面临较大挑战。 　　(一)产业发展形势分析 　　2010年全球半导体制造设备销售总额达到395.4亿美元，恢复到历史最高水平。各个地区的设备支出都呈现了两位数甚至三位数百分比的增长，增长最快的是中国大陆和韩国。2010年中国内地半导体设备市场为22.4亿美元，预计2011年为26.4亿美元。按此增长率推算，到2015年，我国半导体设备市场规模将达到300亿元人民币。 　　2010年，全球光伏生产设备销售额比上年增长40%，达到104亿美元，预计2011年将达到124亿美元，同比增长24%。从区域市场来看，2010年中国大陆地区占全球市场51%的份额，预计未来5年还将继续保持这一较高比例。据此，可以判断到2015年我国光伏设备将继续保有巨大市场空间。 　　新能源汽车用锂离子动力电池、高性能驱动永磁式同步电机、金属化超薄膜电力电容器等新型电子元器件生产设备将成为我国电子专用设备市场新的增长点。 　　多学科交汇为电子仪器开辟了新的发展空间，物联网技术发展和三网融合对电子仪器提出新的测试需求，预计上述领域的电子仪器以及环境保护测试仪器和医疗电子仪器会面临大发展。 　　(二)技术发展趋势分析 　　集成电路技术发展将继续遵循“摩尔定律”，制造工艺水平的提升对相应制造设备提出了新的挑战。不仅是特征尺寸的缩小和套刻精度的提高等技术指标的改进，而且需要更高的生产效率和更低的用户拥有成本等经济指标的提升。不仅仅局限于集成电路的制造设备，太阳能电池制造设备、平板显示设备、整机装联设备等设备功能和性能的提升也将符合这一发展趋势。 　　电子仪器向宽频带、大实时带宽、大功率、高精度、高密度、高速方向发展 将广泛采用新型元器件，与信息技术和计算机技术融为一体，向智能化、系统化、模块化、网络化、开放式、可重构、微型化、抗恶劣环境、测量功能集成集约化方向迈进。 　　(三)面临的环境条件 　　“十二五”期间，随着我国继续加快发展战略新兴产业，加大对“极大规模集成电路装备制造技术及成套工艺”、“新一代宽带无线移动通信网”等重大科技专项的支持，新能源、新材料等新兴产业的发展以及量大面广的电子元器件的需求，将为电子专用设备仪器企业的进一步发展创造良好的发展机遇。 　　同时，产业也面临着制造企业对于采购本地设备仪器的积极性不高，在采购本土设备时需要面对工艺与设备的融合，新工艺开发缺乏技术支持等一系列问题。 　　为本地开发的专用设备仪器提供良好的市场销售环境和政策支持，进一步降低国产设备仪器的使用成本，提升本土产品的配套率，提升本土产品的竞争优势，提振用户对国产设备仪器信心，是“十二五”期间需重点关注和解决的问题。 　　三、发展思路和发展目标 　　(一)发展思路 　　深入贯彻落实科学发展观，充分发挥重大科技专项、战略性新兴产业发展的引领作用，推动形成以企业为主体、产学研用结合的技术创新体系 以市场亟需的、带动性较显著的电子专用设备、电子测量仪器为重点，集中力量重点突破，开发满足国家重大战略需求、具有市场竞争力的关键产品，批量进入生产线，提升市场自给率 以承担重大专项为契机，形成一批自主知识产权核心技术，扶植起一批电子专用设备仪器重点企业。 　　(二)发展目标 　　1、经济指标 　　“十二五”时期，我国电子专用设备产业将实现17%的年均增长速度，其中骨干企业年均增长20%，到2015年实现销售收入400亿元 电子仪器产业年均增长速度达15%，到2015年实现销售收入达到1800亿元。 　　2、创新指标 　　12英寸65纳米集成电路制造装备实现产业化，研发成功45纳米-32纳米制造装备整机产品并进入生产线应用。在若干技术领域形成具有特色的创新技术和创新产品，大幅提升创新实力和差异化竞争能力。研发出8-10种前道核心装备、12-15种先进封装关键设备并形成批量生产能力。 　　缩小我国集成电路设备、工艺技术水平与当时国际先进水平的差距，除光刻机外基本缩小到1代甚至基本同步 晶硅太阳能电池设备达到国际先进水平 表面贴装设备除自动贴片机外达到国际先进水平 集成电路后封装设备、液晶显示器件后工序设备、发光二极管(LED)设备(除金属有机化学气相沉积设备外)、片式元件设备、净化设备、环境试验设备接近国际先进水平。 　　电子仪器总体技术水平达到2005年前后国际先进水平，在新一代移动通信、数字电视、绿色环保等应用领域的电子仪器基本达到与国际先进水平同步。 　　四、主要任务和发展重点 　　(一)主要任务 　　1、围绕战略性新兴产业，提升配套能力 　　加强为战略性新兴产业配套的电子专用设备仪器的研发和产业化，围绕集成电路、太阳能光伏、中小尺寸平板显示、下一代通信等重点领域所需电子专用设备仪器，大力推进关键技术研发和产业化，加快产品推广应用进程。 　　2、加强基础能力建设，提升产业整体水平 　　针对关键设备和仪器产业化水平低、可靠性差等问题，加强基础工艺研究，提升重点设备和仪器质量水平，积极发展电子专用设备制造的关联产业和配套产业，加大技术改造投入，提高基础零部件和配套产品的技术水平，不断满足电子信息制造业发展的需要。 　　3、以重大专项实施为契机，加强产业互动 　　引导承担重大专项的企业在攻克技术难关的同时延展技术应用，推动集成电路设备相关技术在半导体、显示、光伏、元器件等领域的应用，推动通信网络测试设备在通用测试仪器中的应用。针对新兴市场需求，加强产业链上下游联动，共同探索新工艺，联合研发新型设备仪器。 　　(二)发展重点 　　1、集成电路生产设备 　　(1)8英寸0.13微米集成电路成套生产线设备产业化 　　在“十一五”攻关的基础上，以设备生产能力的提升和产业化为重点。解决以光刻设备、刻蚀设备、离子注入设备、退火设备、单晶生长设备、薄膜生长设备、化学机械抛光设备和封装测试设备为代表的8英寸0.13微米工艺的集成电路成套设备的自主研发，突破核心关键技术，在国内建立成套生产线，提高半导体设备行业的配套性和整体水平。 　　(2)12英寸65纳米-45纳米集成电路关键设备产业化 　　光刻机：基于国产核心部件完成90纳米光刻机的产品定型，形成小批量生产能力，实现产品销售。 　　刻蚀机：使国产65纳米-45纳米刻蚀机进入主流生产线，实现刻蚀机的产业化 完成45纳米以下栅刻蚀和介质刻蚀产品研制，逐步完成关键技术攻关，实现设备生产线验证及商业设备定型设计。通过纳米刻蚀机研制和工艺开发掌握高密度等离子刻蚀机制造的核心技术。 　　封测设备：开展先进封装圆片减薄设备、三维系统封装通孔设备、高密度倒装键合设备、新型晶片级封装用设备等的研发。 　　其它设备：完成45纳米薄膜设备、掺杂设备、互联设备、平坦化设备、清洗设备、工艺检测设备等整机产品的研发，在工程样机设计及工艺开发的基础上，结合可靠性、稳定性等产业化指标要求，改进设计，制造中试样机，通过大量工艺验证与优化试验，确定商业机设计，实现产业化销售。 　　2、太阳能电池生产设备 　　(1)太阳能级多晶硅及单晶硅生长、切割、清洗设备产业化 　　多晶硅生长设备：突破热场分控技术、定向凝固技术，实现投料量吨级及以上产品硅铸锭炉的研发和产业化，并实现成品率达到75%以上。 　　单晶硅生长设备：突破单晶生长全自动控制技术，实现8英寸(156 毫米×156 毫米硅片)以上尺寸全自动单晶炉产业化。 　　切割设备：突破张力控制软件技术、水冷却气密封技术、砂浆温度闭环控制技术等关键技术，保证能满足太阳能硅片大生产切割需求，切割硅片尺寸8英寸，切割精度优于10微米、厚度在180微米以下的太阳能硅片多线切割机产业化。 　　清洗设备：突破槽体温度控制技术、溶液循环技术、大行程直线传输技术等关键技术，提升产品质量的一致性，实现碎片率小于0.3‰的太阳能晶硅清洗制绒设备产业化，促进晶硅太阳能电池片转化效率提升。 　　(2)全自动晶硅太阳能电池片生产线设备研发及产业化 　　重点发展扩散炉、等离子增强化学气相沉积设备(PECVD)等关键设备，突破单机自动化及生产线设备之间物流传输自动化技术，实现整线自动化集成。 　　重点突破自动图像对准技术、柔性传输技术、高精度印刷技术、高速高精度对准技术、测试分选技术、智能化控制及系统集成技术，进一步提高电池片电极印刷、烘干、测试分选速度，实现产能达到1440片/小时以上、碎片率低于0.5%的全自动太阳能印刷线设备产业化。 　　(3)薄膜太阳能生产设备 　　硅基类薄膜太阳能电池设备：重点提高大面积沉积的均匀性，进一步提升设备运行的稳定性，适度提升自动化程度，提高生产效率。 　　碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池设备：突破真空镀膜设备技术难点，研发新型升华源的结构，进一步提高温度均匀性，开发在高温、真空环境下的传动系统。 　　铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池设备：突破真空镀膜设备、材料溅射、硒化技术等技术难点，实现元素配比的精确控制，保证大面积沉积的均匀性，提高生产效率，降低制造成本。实现0.7平方米以上、电池转化效率达14%以上的CIGS整线设备集成。 　　3、新型元器件生产设备 　　(1)中小尺寸有机发光显示(OLED)生产设备研发及产业化 　　解决无源有机发光显示(PM-OLED)用有机蒸镀和封装等关键设备大面积化和低成本化等问题，重点发展蒸发源、掩模对位、玻璃和掩模板固定装置等设备，进一步提高生产效率。 　　开展中小尺寸有源有机发光显示(AM-OLED)产品生产工艺和制造设备研发，突破溅镀台、PECVD系统、热蒸发系统等AM-OLED用的薄膜晶体管(TFT)薄膜沉积装备 涂胶机、曝光机、干湿法刻蚀机等AM-OLED用的TFT图形制作装备 退火炉、退火气体管道、激光退火设备等AM-OLED用TFT退火装备 TFT电学测试设备、OLED光学测试设备等AM-OLED用检测装备 AM-OLED用缺陷检测修补装备，如激光修补机等。 　　(2)高储能锂离子电池生产设备研发及产业化 　　突破电池浆料精密搅拌技术、电极极片精密涂敷技术、极片精密轧膜技术及快速极片分切技术，实现400升(装量)浆料搅拌设备、650毫米(幅宽)挤出式涂布设备、Φ800(轧辊直径800毫米)强力轧膜设备、极片分切设备(分切速度30-35米/分钟)研发及产业化，实现整线设备集成。 　　(3)其他元器件生产设备研发及产业化 　　重点发展高性能永磁元件生产设备、高亮度LED生产设备、金属化超薄膜电力电容器生产设备、超小型片式元件生产设备、高密度印制电路板生产设备、高精密自动印刷机高速、多功能自动贴片机无铅再流焊机、高精度光学检测设备。 　　4、通信与网络测试仪器 　　满足时分双工长期演进技术(TD-LTE)网络测试的多模终端样机的研发，开发TD-LTE路测分析仪并达到商用化要求，配合TD-LTE技术网络试验和规模商用。 　　针对TD-LTE基站和终端特点及相关新技术和实际测试需求，开发模块化的TD-LTE基站和终端射频测试系统，推动基站和终端性能进一步提高。 　　针对长期演进技术(LTE)网络接口进行协议一致性测试的需求，研究更方便、更简洁的测试工具对LTE的核心网络设备和无线网络设备进行测试，推动设备接口实现一致性。 　　针对TD-LTE终端一致性测试开发扩展测试集仪器 针对TD-LTE-Advanced终端一致性测试开发终端协议仿真测试仪。 　　其他通信方式以及网络测试所需的新一代通信测试仪器、计算机网络测试仪器、射频识别综合测试仪器、各类读卡器、近距离无线通信综合测试仪器。 　　5、半导体和集成电路测试仪器 　　满足对多种功能半导体和集成电路进行测试需求的射频与高速数模混合信号集成电路测试系统 存储器等专项测试系统 半导体和集成电路在线测试系统、测试开发系统。 　　6、数字电视测试仪器 　　满足数字电视和数字音视频测试需求的数字电视信号源、数字音视频测试仪、码流监测分析仪、图像质量分析仪、数字电视上网融合分析仪、网络质量和安全监测仪、数字电视地面信号覆盖监测系统。 　　五、政策措施 　　(一)加强战略引导，完善产业政策 　　充分利用优惠政策，降低企业在技术进步中的风险，合理地运用优惠政策促进科研成果产业化。制定并完善《重大技术装备和产品进口关键零部件、原材料商品清单》，进一步加强对电子专用设备关键零部件税收优惠政策的支持力度。 　　加快出台《关于印发的通知》(国发[2011]4号)的实施细则，对符合条件的集成电路专用仪器以及集成电路专用设备相关企业给予企业所得税优惠，支持行业发展。 　　(二)加大投入力度，支持技术创新 　　充分发挥国家科技重大专项、电子信息产业发展基金等引导作用，以多种形式支持电子专用设备仪器行业技术创新，重点支持战略意义大、技术难度高、市场前景广、带动作用强、发展基础好的关键电子专用设备仪器发展。 　　推动落实《首台(套)重大技术装备试验示范项目管理办法》，鼓励支持集成电路关键设备、新型平板显示器生产设备、电子元器件生产设备、无铅工艺的整机装联设备自主创新，为首台(套)重大电子专用设备应用创造良好条件。 　　(三)提升产品可靠性，加强服务能力建设 　　抓好零部件配套和维修服务工作，推行平均失效间隔(MTBF)、平均恢复时间(MTTR)等可靠性指标，采用可靠性设计、元器件筛选等行之有效的办法，提高零部件产品可靠性，拓展维修、备件供应等服务范围，提高专用设备仪器的服务水平。 　　(四)引导专项成果辐射，推动技术应用扩展 　　在支持企业承担重大专项的企业攻克技术难关、强化核心竞争力的同时，积极引导将掌握的技术向相关领域进行应用扩展，重点推动半导体专用设备技术和产品在太阳能电池、LED、平板显示等领域的应用。 　　(五)重视人才战略，集聚高端人才 　　推动在高等院校和科研院所加强电子专用设备仪器相关学科建设与专业技术人才的培养，建设高校、企业联动的人才培养机制。以国家科技重大专项为平台，加快人才引进，进一步提升高端复合型人才的积累。

12月30日，国家质检总局、国家标准委发布了625项国家标准。该批国家标准中，制定508项，修订117项；强制性标准89项，推荐性标准535项，指导性技术文件1项。标准名称、编号及实施日期在《中华人民共和国国家标准公告》(2011年第23号)中向社会发布。 　　附件： 《中华人民共和国国家标准公告》（2011年第23号）.doc 序号 国家标准编号 国家标准名称 代替标准号 实施日期 1 GB/T 654-2011 化学试剂 碳酸钡 GB/T 654-1999 2012-06-01 2 GB/T 1267-2011 化学试剂 二水合磷酸二氢钠(磷酸二氢钠) GB/T 1267-1999 2012-06-01 3 GB/T 1468-2011 描图纸 GB/T 1468-1999 2012-09-01 4 GB/T 2018-2011 磁带录音机测量方法 GB/T 2018-1987 2012-05-01 5 GB/T 2677.2-2011 造纸原料水分的测定 GB/T 2677.2-1993 2012-09-01 6 GB/T 2846-2011 调幅广播收音机测量方法 GB/T 2846-1988 2012-05-01 7 GB/T 2889.4-2011 滑动轴承 术语、定义和分类 第4部分：基本符号 2012-10-01 8 GB/T 3299-2011 日用陶瓷器吸水率测定方法 GB/T 3299-1996 2012-08-01 9 GB/T 3471-2011 海船系泊及航行试验通则 GB/T 3471-1995 2012-06-01 10 GB/T 3634.2-2011 氢气 第2部分：纯氢、高纯氢和超纯氢 GB/T 7445-1995 2012-10-01 11 GB/T 3637-2011 液体二氧化硫 GB/T 3637-1993 2012-06-01 12 GB/T 3681-2011 塑料 自然日光气候老化、玻璃过滤后日光气候老化和菲涅耳镜加速日光气候老化的暴露试验方法 GB/T 3681-2000， GB/T 14519-1993 2012-10-01 13 GB 4452-2011 室外消火栓 GB 4452-1996, GB 4453-1984 2012-06-01 14 GB/T 4472-2011 化工产品密度、相对密度的测定 GB/T 4472-1984 2012-10-01 15 GB/T 4799-2011 激光器型号命名方法 GB/T 4799-2001 2012-07-01 16 GB/T 4844-2011 纯氦、高纯氦和超纯氦 GB 4844.2-1995, GB/T 4844.3-1995 2012-10-0117 GB 4943.1-2011 信息技术设备 安全 第1部分：通用要求 GB 4943-2001 2012-12-01 18 GB 5135.21-2011 自动喷水灭火系统 第21部分：末端试水装置 2012-06-01 19 GB/T 5831-2011 气体中微量氧的测定 比色法 GB/T 5831-1986 2012-10-01 20 GB/T 5832.3-2011 气体中微量水分的测定 第3部分：光腔衰荡光谱法 2012-10-01 21 GB/T 5966-2011 电子设备用固定电容器 第8部分：分规范 1类瓷介固定电容器 GB/T 5966-1996 2012-07-01 22 GB/T 5967-2011 电子设备用固定电容器 第8-1部分：空白详细规范 1类瓷介固定电容器 评定水平 EZ GB/T 5967-1996 2012-07-01 23 GB/T 5968-2011 电子设备用固定电容器 第9部分：分规范 2类瓷介固定电容器 GB/T 5968-1996 2012-07-01 24 GB/T 6052-2011 工业液体二氧化碳 GB/T 6052-1993 2012-10-01 25 GB/T 6163-2011 调频广播接收机测量方法 GB/T 6163-1985 2012-05-01 26 GB 6246-2011 消防水带 GB 4580-1984, GB 6246-2001 2012-06-01 27 GB/T 7023-2011 低、中水平放射性废物固化体标准浸出试验方法 GB/T 7023-1986 2012-06-01 28 GB/T 7169-2011 含碱性或其它非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组型号命名方法 GB/T 7169-1987 2012-07-01 29 GB/T 7332-2011 电子设备用固定电容器 第2部分：分规范 金属化聚乙烯对苯二甲酸酯膜介质直流固定电容器 GB/T 7332-1996 2012-07-01 30 GB/T 7400-2011 广播电视术语 GB/T 7400.1-1987, GB/T 7400.2-1987, GB/T 7400.3-1987, GB/T 7400.4-1987, GB/T 7400.5-1987, GB/T 7400.6-1987, GB/T 7400.7-1987, GB/T 7400.8-1987, GB/T 7400.9-1987， GB/T 7400.10-1987, GB/T 7400.11-1999, GB/T 7400.12-1987 2012-06-01 31 GB/T 7528-2011 橡胶和塑料软管及软管组合件 术语 GB/T 7528-2002 2012-10-01 32 GB 8195-2011 石油加工业卫生防护距离 GB 8195-1987 2012-05-01 33 GB 8335-2011 气瓶专用螺纹 GB 8335-1998 2012-12-01 34 GB/T 8336-2011 气瓶专用螺纹量规 GB/T 8336-1998 2012-07-01 35 GB 8772-2011 电视教室座位布置范围和照度卫生标准 GB 8772-1988 2012-05-01 36 GB/T 8826-2011橡胶防老剂TMQ GB/T 8826-2003 2012-10-01 37 GB 8921-2011 磷肥及其复合肥中226镭限量卫生标准 GB 8921-1988 2012-05-01 38 GB/T 8923.1-2011 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级 GB/T 8923-1988 2012-10-01 39 GB/T 9009-2011 工业用甲醛溶液 GB/T 9009-1998 2012-06-01 40 GB/T 9029-2011 录放音设备抖晃测量方法 GB/T 9029-1988 2012-05-01 41 GB/T 9314-2011 串行击打式点阵打印机通用规范 GB/T 9314-1995 2012-06-01 42 GB/T 9361-2011 计算机场地安全要求 GB/T 9361-1988 2012-05-01 43 GB/T 9384-2011 广播收音机、广播电视接收机、磁带录音机、声频功率放大器(扩音机)的环境试验要求和试验方法 GB/T 9384-1997 2012-05-01 44 GB/T 9581-2011 炭黑原料油 乙烯焦油 GB/T 9581-2002 2012-10-01 45 GB/T 9711-2011 石油天然气工业 管线输送系统用钢管 GB/T 9711.1-1997, GB/T 9711.2-1999, GB/T 9711.3-2005 2012-06-01 46 GB/T 9799-2011 金属及其他无机覆盖层 钢铁上经过处理的锌电镀层 GB/T 9799-1997 2012-10-01 47 GB/T 9987-2011 玻璃瓶罐制造术语 GB/T 9987-1988 2012-09-01 48 GB/T 10104-2011 船用B级磁罗经 GB/T 10104-1995 2012-06-01 49 GB/T 10191-2011 电子设备用固定电容器 第16-1部分：空白详细规范 金属化聚丙烯膜介质直流固定电容器 评定水平E和EZ GB/T 10191-1988 2012-07-01 50 GB/T 10863-2011 烟道式余热锅炉热工试验方法 GB/T 10863-1989 2012-07-01 51 GB/T 10878-2011 气瓶锥螺纹丝锥 GB 10878-1999 2012-07-01 52 GB/T 11060.7-2011 天然气 含硫化合物的测定 第7部分：用林格奈燃烧法测定总硫含量 2012-06-01 53 GB 11174-2011 液化石油气 GB 11174-1997, GB 9052.1-1998 2012-07-01 54 GB/T 11441.2-2011 通信和电子设备用变压器和电感器铁心片 第2部分：软磁金属叠片最低磁导率规范 2012-07-01 55 GB/T 11490-2011 彩色显像管管基尺寸 GB/T 11490-1989 2012-07-01 56 GB 11533-2011 标准对数视力表 GB 11533-1989 2012-05-01 57 GB/T 11828.4-2011 水位测量仪器 第4部分：超声波水位计 2012-06-01 58 GB/T 11828.5-2011 水位测量仪器 第5 部分：电子水尺 2012-06-01 59 GB 11929-2011 高水平放射性废液贮存厂房设计规定 GB 11929-1989 2012-12-01 60 GB/T 12060.9-2011 声系统设备 第9部分：人工混响、时间延迟和移频装置测量方法 GB/T 6448-1986, GB/T 6449-1986 2012-05-01 61 GB 12523-2011 建筑施工场界环境噪声排放标准 GB 12523-1990, GB 12524-1990 2012-07-01 62 GB/T 12613.1-2011 滑动轴承 卷制轴套 第1部分: 尺寸 GB/T 12613.1-2002 2012-10-01 63 GB/T 12613.2-2011 滑动轴承 卷制轴套 第2部分: 外径和内径的检测数据 GB/T 12613.2-2002 2012-10-01 64 GB/T 12613.3-2011 滑动轴承 卷制轴套 第3部分：润滑油孔、油槽和油穴 GB/T 12613.3-2002 2012-10-01 65 GB/T 12613.4-2011 滑动轴承 卷制轴套 第4部分：材料 GB/T 12613.4-2002 2012-10-01 66 GB/T 12613.5-2011 滑动轴承 卷制轴套 第5部分：外径检验 GB/T 18331.1-2001 2012-10-01 67 GB/T 12613.6-2011 滑动轴承 卷制轴套 第6部分：内径检验 2012-10-01 68 GB/T 12613.7-2011 滑动轴承 卷制轴套 第7部分：薄壁轴套壁厚测量 GB/T 18330-2001 2012-10-01 69 GB/T 12716-2011 60°密封管螺纹 GB/T 12716-2002 2012-10-01 70 GB/T 12725-2011 碱性铁镍蓄电池通用规范 GB/T 12725-1991 2012-07-01 71 GB/T 12804-2011 实验室玻璃仪器 量筒 GB/T 12804-1991 2012-09-01 72 GB/T 12805-2011 实验室玻璃仪器 滴定管 GB/T 12805-1991 2012-09-01 73 GB/T 12806-2011 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶 GB/T 12806-1991 2012-09-01 74 GB/T 12923-2011 船舶工艺术语 修、造船设施 GB/T 12923-1991 2012-06-01 75 GB 12952-2011 聚氯乙烯（PVC）防水卷材 GB 12952-2003 2012-12-01 76 GB/T 13005-2011 气瓶术语 GB/T 13005-1991 2012-07-01 77 GB/T 13007-2011 离心泵 效率 GB/T 13007-1991 2012-10-0178 GB/T 13170-2011 反射式电视测试图 GB/T 13170.1-1991, GB/T 13170.2-1991, GB/T 13170.3-1991, GB/T 13170.4-1991, GB/T 13170.5-1991, GB/T 13170.6-1991, GB/T 13170.7-1991, GB/T 13170.8-1991, GB/T 13170.9-1991， GB/T 13170.10-1991, GB/T 13170.11-1991, GB/T 13170.12-1991, GB/T 13170.13-1991, GB/T 13170.14-1991, GB/T 13170.15-1991 2012-07-01 79 GB/T 13206-2011 甘油 GB/T 13206-1991 2012-09-01 80 GB/T 13288.2-2011 涂覆涂料前钢材表面处理 喷射清理后的钢材表面粗糙度特性 第2部分：磨料喷射清理后钢材表面粗糙度等级的测定方法 比较样块法 GB/T 13288-1991 2012-10-01 81 GB/T 13508-2011 聚乙烯吹塑容器 GB/T 13508-1992 2012-09-01 82 GB/T 13529-2011 乙氧基化烷基硫酸钠 GB/T 13529-2003 2012-09-01 83 GB/T 13584-2011 红外探测器参数测试方法 GB/T 13584-1992 2012-07-01 84 GB/T 13657-2011 双酚A型环氧树脂 GB/T 13657-1992 2012-06-01 85 GB/T 14108-2011 船用A级磁罗经 GB/T 14108-1993 2012-06-01 86 GB/T14598.2-2011 量度继电器和保护装置 第1部分：通用要求 GB/T 14047-1993 2012-06-01 87 GB/T 14598.303-2011 数字式电动机综合保护装置通用技术条件 2012-06-01 88 GB 14887-2011 道路交通信号灯 GB 14887-2003 2012-07-01 89 GB/T 14904-2011 钢丝增强橡胶和塑料软管及软管组合件 曲挠液压脉冲试验 GB/T 14904-1994 2012-10-01 90 GB/T 15046-2011 脂肪酰二乙醇胺 GB/T 15046-1994 2012-09-01 91 GB/T 15142-2011 含碱性或其它非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组 方形排气式镉镍单体蓄电池 GB/T 15142-2002 2012-07-01 92 GB/T 15157.12-2011 频率低于3MHz的印制板连接器 第12部分：集成电路插座的尺寸、一般要求和试验方法详细规范 2012-07-01 93 GB/T 15229-2011 轻集料混凝土小型空心砌块 GB/T 15229-2002 2012-08-01 94 GB/T 15384-2011 气瓶型号命名方法 GB 15384-1994 2012-07-01 95 GB/T 15473-2011 核电厂安全级静止式充电装置及逆变装置的质量鉴定 GB/T 15473-1995 2012-06-01 96 GB/T 15624-2011 服务标准化工作指南 GB/T 15624.1-2003 2012-04-01 97 GB/T 15834-2011 标点符号用法 GB/T 15834-1995 2012-06-01 98 GB/T 15860-2011 激光唱机通用规范 GB/T 15860-1995 2012-05-01 99 GB 15955-2011 赤霉酸原药 GB 15955-1995 2012-04-15 100 GB 16007-2011 大骨节病病区控制 GB 16007-1995 2012-02-01 101 GB 16134-2011 中小学生健康检查表规范 GB/T 16134-1995 2012-05-01 102 GB 16395-2011 大骨节病病区判定和划分标准 GB 16395-1996 2012-02-01 103 GB 16397-2011 大骨节病预防控制措施效果判定 GB 16397-1996 2012-02-01 104 GB 16804-2011 气瓶警示标签 GB 16804-1997 2012-12-01 105 GB 16895.21-2011 低压电气装置 第4-41部分: 安全防护 电击防护 GB 16895.21-2004 2012-12-01 106 GB 17018-2011 地方性氟中毒病区划分 GB 17018-1997 2012-02-01 107 GB/T 17178.5-2011 信息技术 开放系统互连 一致性测试方法和框架 第5部分: 一致性评估过程对测试实验室及客户的要求 2012-06-01 108 GB/T 17178.7-2011 信息技术 开放系统互连 一致性测试方法和框架 第7部分：实现一致性声明 2012-06-01 109 GB/T 17261-2011 钢制球形储罐型式与基本参数 GB/T 17261-1998 2012-07-01 110 GB/T 17576-2011 CD数字音频系统 GB/T 17576-1998 2012-05-01 111 GB 17589-2011 X射线计算机断层摄影装置质量保证检测规范 GB/T 17589-1998 2012-05-01 112 GB/T 17592-2011 纺织品 禁用偶氮染料的测定 GB/T 17592-2006 2012-09-01 113 GB/T 17626.9-2011 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验 GB/T 17626.9-1998 2012-08-01 114 GB/T 17625.15-2011 电磁兼容 试验和测量技术 闪烁仪 功能和设计规范 2012-08-01 115 GB/T 17643-2011 土工合成材料 聚乙烯土工膜 GB/T 17643-1998 2012-09-01 116 GB/T 17725-2011 造船 船体型线 船体几何元素的数字表示 GB/T 17725-1999 2012-06-01 117 GB/T 17747.2-2011 天然气压缩因子的计算 第2部分：用摩尔组成进行计算 GB/T 17747.2-1999 2012-06-01 118 GB/T 17814-2011 饲料中丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、乙氧喹和没食子酸丙酯的测定 GB/T 17814-1999 2012-06-01 119 GB/T 17850.6-2011 涂覆涂料前钢材表面处理 喷射清理用非金属磨料的技术要求 第6部分:炼铁炉渣 2012-10-01 120 GB/T 17850.11-2011 涂覆涂料前钢材表面处理 喷射清理用非金属磨料的技术要求 第11部分：钢渣特种型砂 2012-06-01 121 GB/T 17925-2011 气瓶对接焊缝X射线数字成像检测 GB 17925-1999 2012-07-01 122 GB/T 18206-2011 中小学健康教育规范 GB/T 18206-2000 2012-05-01 123 GB/T 18208.3-2011 地震现场工作 第3部分：调查规范 GB/T 18208.3-2000 2012-03-01 124 GB/T 18208.4-2011 地震现场工作 第4部分：灾害直接损失评估 GB/T 18208.4-2005 2012-03-01 125 GB 18467-2011 献血者健康检查要求 GB 18467-2001 2012-07-01 126 GB/T 18570.6-2011 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的评定试验 第6部分:可溶性杂质的取样 Bresle法 GB/T 18570.6-2005 2012-10-01 127 GB/T 19004-2011 追求组织的持续成功 质量管理方法 GB/T 19004-2000 2012-02-01 128 GB/T 19229.2-2011 燃煤烟气脱硫设备 第2部分：燃煤烟气干法/半干法脱硫设备 2012-09-01 129 GB/T 19830-2011 石油天然气工业 油气井套管或油管用钢管 GB/T 19830-2005 2012-06-01 130 GB/T 19963-2011 风电场接入电力系统技术规定 GB/Z 19963-2005 2012-06-01 131 GB/T 20543.1-2011 金融服务 国际银行账号（IBAN） 第1部分：IBAN的结构 GB/T 20543-2006 2012-02-01 132 GB/T 20543.2-2011 金融服务 国际银行账号（IBAN） 第2部分：注册机构的角色和职责 2012-02-01 133 GB/T 20657-2011 石油天然气工业套管、油管、钻杆和用作套管或油管的管线管性能公式及计算 GB/T 20657-2006 2012-06-01 134 GB/T 21078.2-2011 银行业务 个人识别码的管理与安全 第2部分：ATM和POS系统中脱机PIN处理的要求 2012-02-01 135 GB/T 21078.3-2011 银行业务 个人识别码的管理与安全 第3部分：开放网络中PIN处理指南 2012-02-01 136 GB/T 21079.1-2011 银行业务 安全加密设备（零售） 第1部分：概念、要求和评估方法 GB/T 21079.1-2007 2012-02-01 137 GB/T 22517.6-2011 体育场地使用要求及检验方法 第6部分：田径场地 2012-05-01 1382012-03-01 149 GB/T 27007-2011 合格评定 合格评定用规范性文件的编写指南 2012-03-01 150 GB/T 27308-2011 合格评定 信息技术服务管理体系认证机构要求 2012-03-01 151 GB/T 27715-2011 工业用3-甲基吡啶 2012-06-01 152 GB/T 27768-2011 社会保险服务 总则 2012-02-01 153 GB/T 27769-2011 社会保障服务中心设施设备要求 2012-02-01 154 GB/T 27770-2011 病媒生物密度控制水平 鼠类 2012-04-01 155 GB/T 27771-2011 病媒生物密度控制水平 蚊虫 2012-04-01 156 GB/T 27772-2011 病媒生物密度控制水平 蝇类 2012-04-01 157 GB/T 27773-2011 病媒生物密度控制水平 蜚蠊 2012-04-01 158 GB/T 27774-2011 病媒生物应急监测与控制 通则 2012-04-01 159 GB/T 27775-2011 病媒生物综合管理技术规范 城镇 2012-04-01

上海人和科学仪器有限公司携带具有物联网功能的智能三辊机、超高压纳米均质机、稳定分析仪等在浆料行业具有广泛应用的仪器设备。参加了在常州富力喜来登酒店举办的第八届太阳电池浆料与金属化技术论坛。 TRILOS 智能三辊机 应用于： 浆料的均匀分散 TRILOS 超高压纳米均质机 应用于： 有机载体经微射流均质机预处理后， 可提高分散性，然后与玻璃粉、 银粉混合，制得浆料。 LUMiSizer稳定性分析仪 应用于： 浆料的稳定性的精确快速评价 该论坛主要探讨光伏行业展望与浆料市场前景，太阳电池技术与金属化工艺发展趋势，银浆金属化导电机理与接触机制研究，SE PERC、异质结和TOPCon电池进一步提效降本的浆料和金属化解决方案，激光转印技术实现路径与产业化进展，先进铜电镀技术与应用，银包铜浆料成本优势与电池稳定性研究，丝网印刷和电池烧结技术与设备，钙钛矿叠层电池金属化工艺展望等。会议现场，这些仪器设备一经展出就吸引了大家的目光。通过人和科仪技术工程师们的认真耐心的讲解以及现场样品的演示，使得大家对这些仪器设备有了一个更为直观和细致的了解。现场让大家最感兴趣的就是TRILOS特有的物联网功能。该功能可以全程自动设置并记录设备运行全过程，在方便客户进行数据分析的同时避免人为因素造成的误差。此外，物联网平台还可以接入投料、配料、预混以及在线监测等设备进行联用。 人和公司（www.renhe.net）始终聚焦行业痛点，在解决方案中不断融入符合中国制造2025标准，具有自动化、智能化、数字化、微型化、模块化并带物联网的仪器设备。让客户通过这些仪器设备实时获取生产过程中的信息反馈，进行综合分析，不断优化生产工艺，从而实现在提高产品质量的同时，降低生产成本。

石墨烯是由一个碳原子与周围3个近碳原子结合形成蜂窝状结构的碳原子单层。理想的单层石墨烯片是由一层密集的碳六元环构成的，没有任何结构缺陷，厚度约为0.35nm，是目前为止最薄的二维纳米碳材料。石墨烯是目前自然界最薄最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。目前石墨烯可量产的制备方法主要为氧化还原法和化学气相沉淀法（CVD）。其中氧化还原法的原材料为石墨，CVD法的原材料为甲烷、乙炔等含碳气体。目前的趋势是生产缺陷极小的高品质石墨烯。因此，CVD法在大多数应用中使用频率更高。石墨烯应用领域由于石墨烯具有优异的复合性能，虽然目前其下游应用还没有实现产业化，但是其潜在的应用领域非常广泛。在这些潜在应用领域中，应重点关注复合材料、过滤器、储能、晶体管、传感器、柔性透明电极等。表1 石墨烯潜在应用领域潜在应用领域具体应用医学组织工程、造影剂、生物医学传感器、药物输送、生物样品的过滤、DNA测序等电子晶体管、电极、量子点、自旋电子学、光电子学、光探测器、热管理、电子应用、填充的导电聚合物储能电池阳极、超级电容器、储氢电池过滤水蒸馏、分子过滤、乙醇蒸馏、生物燃料净化传感器压力传感器、纳米电子机械系统、气敏传感器、分子结合传感器、运动传感器、红外传感器、隐形眼镜、磁传感器其他领域建筑材料、润滑、电波吸收、声音传感器、冷却剂添加剂石墨烯的特性组合使其应用广泛。但需要注意，这些应用通常都需要石墨烯的导电性或机械性能。这就导致石墨烯在每个应用领域都存在竞争材料，且与之相比，石墨烯的性能表现各异。◆轻量化复合强化材料交通领域，特别是航空、航天和汽车行业，大部分应用都需要轻量化复合强化材料。以碳复合材料替代金属实现汽车的轻量化，可以有效提高能源效率。政府大力推动汽车能效提高也部分推动了产业的发展。而在轻量化材料的替代过程中，石墨烯将发挥重要作用。石墨烯的性能远超这些应用领域的需求。石墨烯是截至目前人类已知强度最高物质，与单壁碳纳米管相当；韧性是碳纤维的20倍；具有极高的拉伸强度。而且，自下而上的合成可使石墨长在铜或镍的泡沫上。利用催化金属进行蚀刻，可以产生多孔的轻质石墨烯泡沫。石墨烯在轻量化复合强化材料领域应用具有2方面优点：一是多层石墨烯氧化物，可作为3D打印材料；二是可以在催化金属泡沫上合成3D石墨烯或石墨烯气凝胶，其密度仅为0.16g/cm ，是现有最轻的材料。但与其他材料对比，石墨烯作为轻量化复合强化材料，也存在成本高的限制。纤维、纳米线和碳纳米管更容易制成性能高且成本更低的复合材料。石墨烯纳米带性能更为优异，但目前难以制备且价格昂贵。◆生物医学传感器生物医学传感器是对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器，由固定化的生物敏感材料作识别元件，搭配适当的理化换能器及信号放大装置，构成的分析工具或系统。与碳纳米管相比，石墨烯同样是一种理想的生物传感材料，它拥有碳纳米管的廉价、环境友好、生物兼容性以及活性基团均匀分布等优点，同时，由于含有大量的羧基、羟基等官能团，石墨烯具有良好的溶解性能，这是碳纳米管所不具备的。另一种方法是使用石墨烯和金属薄膜传感器。由于石墨烯可使生物分子紧密结合，从而增强传感器的灵敏度。石墨烯结合得越紧密，传感器的电磁屏蔽效应越小。与其他材料相比，石墨烯可与现有材料相媲美或优于现有材料，但可能还不及其他无机二维材料。碳纳米管、纳米颗粒、纳米线官能化的微机电系统和半导体二维材料，如二硫化钼，也都具有直接功能性，敏感度在很大程度上取决于接受材料和介质。◆过滤器很多行业都需要过滤，包括化学品分离、生物样品提纯、海水净化等。由于石墨烯具有良好阻隔性、可调节纳米孔和可控层间距等性能，因此其在过滤器领域应用十分突出。石墨烯进行过滤有2种方法：一是利用石墨烯薄膜的孔隙过滤。由于水净化等过滤时会带来较高压力，过滤介质需具有较大的强度，而合成石墨烯通常缺陷较少，可视为绝佳过滤介质。石墨烯生产工艺的创新也进一步强化了这一优势。可调节孔隙利于过滤，这是因为只有小于孔隙的物质才可以过滤出去。通过控制氧化性介质添加时间，可进一步控制石墨烯孔隙的大小。二是将薄膜边缘朝上，这样物质就可以穿过石墨烯之间的层间距。这种方法主要用于海水淡化，因为石墨烯的层间距小于海水中的水合离子，可利用多层石墨烯氧化物来进行过滤。与其他材料相比，石墨烯存在不足：石墨烯与沸石的孔隙大小类似，而沸石已经应用于渗透蒸发脱盐，并且最新的研究证明沸石也可通过反渗透进行海水淡化。此外，沸石的孔隙率比石墨烯可控性更高。◆DNA测序石墨烯在DNA测序领域的应用看起来很有前景，但这一市场尚不成熟，现在与其他竞争材料对比还为时过早。石墨烯DNA测序的原理是将基于石墨烯的电子传感器与纳米孔结合使用。让单个DNA分子穿过石墨烯电子传感器，就像一串珠子穿过细小的铁丝网，从而实现实时、高通量的单分子测序。除此之外，还有许多其他类型的DNA测序方法，每种方法在成本、测序时间和准确性方面都各有利弊。相比其他几种方法，石墨烯纳米孔的缺点是吞吐量低，单层测序也不准确，而使用多层石墨烯可以显著提高精度。使用石墨烯进行DNA测序的优点在于可以长时间读取，而不需要将长链DNA分解成小片段。因此，这种方法具有成本低，且便携性高。目前DNA测序方法较多，很难确定哪一个将支配市场。初步调查结果表明，成本和准确性将是最大的驱动力。由于石墨烯传感器具有成本效益优势，因此随着DNA测序在医疗行业中的应用展开，石墨烯有望得到更广泛的应用。◆透明电极透明电极可广泛应用于显示器、触摸屏和太阳能电池等领域，其市场规模超十亿美元。但由于铟的稀缺性，其价格一直上涨，这一行业一直在寻求可替代铟锡氧化物的材料。此外，随着人们对柔性电子技术关注程度的不断提升，相对于刚性易碎的铟锡氧化物，新型透明电极更为追求柔性。而单层石墨烯的透明性和导电性，使其在这一领域的应用相对广泛。石墨烯的厚度和透明度相关。如果在90%透明度时柔性能够达到15Ω/m ，这就基本可适用于所有应用。单层石墨烯可实现这种薄层电阻，而大面积石墨烯，就没有额外的结电阻。由于竞争技术的出现和铟产量的增加，石墨烯在透明电极的应用有限。但石墨烯可用于柔性电子产品，它的表现优于其他纳米技术。随着人们对铟锡氧化物替代品的需求日益增长，一些替代品已经被开发和商业化。石墨烯和铟锡氧化物的主要竞争材料是金属纳米线、碳纳米管和金属网。目前已研究改进提高透明度和结电阻的技术。在过去的10年里，其他材料已实现产业化发展，石墨烯与其相比目前表现不佳。例如，C3 Nano Inc.公司能够实现30Ω/m ，90%的透明度，不足0.6%的模糊度；Rolith, Inc.公司的亚微米金属网能够达到5Ω/m ，96%的透明度，2%的模糊度；而我国无锡石墨烯企业能够实现150Ω/m ，84%的透明度，不足1%的模糊度。石墨烯薄膜可能会减少由于均匀性造成的模糊。石墨烯纳米带性能优于其他材料，其结电阻会降低。石墨烯和纳米技术结合发展比较有前景，这是因为石墨烯可进一步提高结电阻和提高导热系数。◆储能储能可广泛应用于包括便携式电子、汽车和可再生能源的储存等领域。由于环保的要求，可再生能源和新能源汽车的发展将推动这一产业的发展。用于长期放电、快速放电电池和超级电容器需要具有大表面积的材料来积聚和存储电荷。电池的电极也需要高导电性。人们已经开始研究石墨烯在电池和静电双层电容器中的应用。而这些应用中最好使用高品质石墨烯，如三维石墨烯，即石墨烯泡沫和气凝胶。高比表面积能够允许更大的能量容量；微米级孔隙允许电解液快速通过材料。石墨烯，特别是石墨烯泡沫，比现有标准电池优势更为明显。随着人们对储能应用兴趣的提升，石墨烯电极有望广泛应用于电池和超级电容器中。石墨烯在储能领域应用的竞争者是活性炭和石墨。活性炭是一种性价比高、具有高比表面积和纳米级孔隙的材料，这使它成为强有力的竞争者。由于活性炭目前已用于高端电池，石墨烯电极的性能必须非常优异，才能成为新的储能标准。与石墨烯相比，活性炭的主要缺点是孔隙之间的有限连通性，从而限制了电子输运。由于现有活性炭生产方法的限制，基本不可能实现孔隙互联互通的可控性。最近的研究表明，通过将碳源转化为相互关联的碳源，活性炭的性能可显著改善。而利用三维石墨烯改善了石墨烯电极的性能。表面积的增加大大提高了可以储存的能量总量。◆晶体管晶体管是电子学的基础，其研发趋势是更小巧、更有效的晶体管。以石墨烯为开关材料的晶体管在学术界得到了广泛关注。晶体管控制着电子的流动，电子拥有向上的或向下的自旋量子力学性能。石墨烯的高流动性使其具有潜在的场效应。此外，石墨烯能够保持电子在微米层面的自旋能力。石墨烯是不理想的自旋电子主动元件，它具有低自旋轨道耦合性。用石墨烯来操纵电子自旋是不可能的。掺杂石墨烯在自旋—轨道耦合方面有所改进，也就是说，以石墨烯作为自旋晶体管的开关材料仍需进一步创新。由于过渡金属硫化物等竞争材料具有较高性能，石墨烯作为高性能晶体管和自旋电子学活性元素的应用有限，但作为复合强化材料还是很有前途的。石墨烯本质上不是半导体。竞争对手包括各种半导体，从砷化镓等半导体，到二硫化钼等2D半导体。在这一应用石墨烯的主要缺点是，它是一种零带隙的金属。在没有带隙的情况下，石墨烯的关断电流相对较高。引入带隙可以解决这个问题，有2种方法可以实现：掺杂和量子尺寸效应。掺杂的稳定性和石墨烯纳米带的边缘效应都会产生影响。而过渡金属硫化物等半导体二维材料，在作为活性元素的性能方面是优于石墨烯的。而石墨烯在自旋电子学的距离内保持电子自旋的能力是非常罕见的。鉴于这种稀有性，石墨烯很可能实现在这一领域的应用。由于石墨烯不是自旋电子学理想的活性元素，因此需积极研究石墨烯与二硫化钼等复合材料，从而生产自旋电子器件，控制电子自旋。石墨烯产业化发展面临的挑战根据全球新材料研发的历史可以看出，新材料实现商业化成功的途径有2种，一是获得实时利益，二是经过多年研究寻找利基应用，最终发展成为广泛应用。但一种新材料最终会被另一种新材料所取代。石墨烯与这些新材料的不同在于，其应用领域发展快速，而这种快速的增长也会导致更多企业进入市场。石墨烯商业化过程将远快于其他新材料。石墨烯最初的商业产品是对现有产品的迭代改进，如加强头盔和增强现有产品的涂层。这种方法不需要在实验室中找到有利于市场的突破性特性。然而，石墨烯要实现在其他应用领域的广泛使用则需要其性能优于其他竞争材料。据预测，从长期来看，一旦实验室级性能石墨烯实现规模化商业化生产，这些领域的应用将会带来更大规模的石墨烯生产和应用。也就是说，可以实现潜在开创性应用的新型石墨烯目前正实现商业化生产。由于现有生产制备技术的创新，大规模商业化将在未来10年内发生。1. 高品质石墨烯成本过高高品质石墨烯，特别是应用定制石墨烯，供给量低，价格昂贵，将限制石墨烯在短期内的发展。此外，新型石墨烯的批量化生产还需进一步创新，如三维石墨烯、纳米纤维、石墨烯泡沫等。新型石墨烯可用于更多的应用领域，它们的生产对于行业发展至关重要。2. 应用市场过多缺乏聚焦石墨烯的应用领域过多，缺乏聚焦，导致石墨烯发展可能性多种多样，这将限制石墨烯产业的增长率。由于存在不同种类的石墨烯，而每种石墨烯的最理想应用并没有完全研究透，因此探索其所有的应用领域变得至关重要。用于不同应用的石墨烯研发方向多种多样，目前的研究并未聚焦到最有发展前途的方向上。另外，对于复合材料性能优异，发展前景良好。但由于石墨烯发展正处于初级阶段，研发十分困难，这就导致了更长的研发周期。3. 制备和处理工艺的限制为实现产业化，需要利用石墨烯的独特性质，但只有单层无瑕疵石墨烯才具有石墨烯的独特特性。因此，实现高品质石墨烯的生产非常具有挑战性，特别是实现商业化生产。石墨烯各层之间相互吸引，这使得制备石墨烯非常困难，剥离的石墨烯通常都有几层，而不是单层。与碳纳米管类似，要完全剥离出高纯度单层石墨烯，则需要超强酸。而利用CVD法制备石墨烯则更难避免多层。采用成核生长法合成石墨烯，将产生多个晶粒，从而存在晶界缺陷。限制沉积到单层膜也是非常困难的。此外，将石墨烯从催化表面转移到所需的衬底上会导致缺陷。因此，需要克服CVD合成石墨烯的这些挑战急需技术创新。4. 来自其他新材料的竞争石墨烯之所以独特是因为它的性能。但是，由于某些应用只是使用部分性能，因此，每种应用都有较强的竞争技术。对于每种应用来说，都有几种极具竞争力的替代技术。有些优于石墨烯，或是与石墨烯相媲美。这限制了石墨烯在特定领域的应用。全球石墨烯市场发展现状及预测1. 全球石墨烯市场发展现状●石墨烯市场处于萌芽状态由于石墨烯在十多年前才研发出来，目前石墨烯市场还处于萌芽状态，主要包括一些生产和供应企业。据最近关于石墨烯的市场报告显示，在过去几年中，石墨烯产业呈现快速稳定的增长态势，近期年均复合增长率超过30%，高达60.7%。目前企业的收入主要来自于研发类生产企业，而所有经营最终产品的下游应用初创企业几乎没有收入。虽然整个行业的销售有所增长，但个别石墨烯生产公司没有像先前预测的那样做得好。石墨烯生产技术的迅速发展导致了石墨烯生产商大量使用专有技术。一些石墨烯制造商却惨遭淘汰。达勒姆石墨烯科技公司拥有一个专有的自下而上合成方法，盈利400万美元，但4年后倒闭。此外，通用石墨烯公司也盈利870万美元。grafentek公司已经从生产石墨烯转型为生产透明导电氧化物/金属氢化物。●石墨烯生产企业股票表现欠佳尽管市场总体增长，但石墨烯和石墨生产商的股票一直在萎缩。这主要包括几个原因：一是许多关于石墨烯炒作和大型供应企业倒闭的新闻报道增加，人们对石墨烯发展的狂热预期幻灭；二是缺乏商业产品。与其他纳米技术公司一样，由于炒作被搁置，企业尚未实现大范围收购，股票价格从最高估值急剧下降。而一旦石墨烯开始产业化应用，预计石墨烯市场将增长。随着新加入者不断涌现，收购可能成为当前大企业保持市场地位的关键。2. 全球石墨烯细分应用领域市场增长预测预计在未来10年，随着石墨烯应用实现产业化，石墨烯行业将快速增长。石墨烯的应用推动力将从大学实验室转向大型企业。而复合材料、储能、水净化和音频等应用领域将获得最大程度增长。石墨烯产业最大的细分领域将是替代碳纤维在航空航天领域的应用。2020年以后，随着产业化应用领域的发展，特别是海水淡化技术的兴起，研发机构对石墨烯的需求将稳定增长，并成为石墨烯产业应用中规模较小的一部分。●轻量化复合强化材料领域预计在未来几年内，复合强化轻量化材料领域将以5%～10.6%的年均复合增长率增长，复合材料在航空航天领域应用将实现30亿美元产值，在汽车复合材料领域应用将实现产值140亿美元。这一领域产业发展的重点抢占高端轻量化应用市场份额，现有应用市场主要以碳纤维为主，其在航空航天复合材料领域市场份额达到73%，在汽车复合材料领域市场份额达到3%。未来石墨烯市场份额的抢占很可能取决于石墨烯气凝胶和交联氧化石墨烯膜的生产。在这2个领域，石墨烯的技术优势远超其他竞争技术。尽管复合材料产品已经开始应用，但航空航天领域应用的大幅增长预计需要3～7年；而汽车领域应用的大幅增长则需要5～10年。因此，未来需准确评估航空航天领域应用所能带来的收益；严格控制3D石墨烯生产加工，以确保材料的一致性和可靠性。随着3D石墨烯或纤维复合材料不断研发，石墨烯的市场份额将进一步增加。●音响设备领域音箱的小型化使得石墨烯在消费电子产品领域的应用增长，预计年均复合增长率达到17%。3D石墨烯可实现更薄、更小、更高效的音频驱动，因此3D石墨烯的可靠生产将进一步提高其市场份额。在未来3～5年，随着小型节能部件领域对石墨烯需求的增长，预计石墨烯在这一领域的应用将迅速增长。●储能领域未来几年，石墨烯在电池负极市场应用将实现3亿美元产值，年均复合增长达到24%；在超级电容器市场应用将实现1.4亿美元，年均复合增长率达到11%。石墨烯泡沫或其他微孔三维石墨烯将广泛应用，其性能将超越目前需要替代的能源存储电极材料。未来为扩大市场份额，需要改进现有3D石墨烯的生产，降低成本。随着电动汽车的广泛应用，对大容量电池的需求快速增长，以及包括再生制动和太阳能输出功率等应用需求的增长，对超级电容器需求的提升，预计石墨烯在这一领域的应用将在未来3～5年快速增长。●水净化领域未来几年，石墨烯在水净化领域应用的市场将达到120亿美元，年均复合增长率将达到13%。海水反渗透脱盐需要低成本、高通量渗透膜，而海水净化占这一领域市场的70%以上。只要全海水淡化系统的产量迅速上升，石墨烯就很有可能迅速占领市场份额。预计石墨烯将在未来3～5年内实现产业化应用，这期间需要一个较长的孵化期。随着石墨烯实现规模生产，在2020后将实现快速增长。3. 全球石墨烯市场空间预测到2025年，石墨烯在多个领域的应用有望实现快速增长，2017-2025年平均增长率达到72.8%（详见图）。这预示着特定领域应用的石墨烯生产将快速增长，在最有前景的应用领域使用的石墨烯、碳纤维或其他标准材料市场占有率将迅速增加。在后几年中，石墨烯的市场应用采纳率预计会增加，因为产业发展中期推出的初始产品将大大超过竞争对手。而在3D石墨烯实现规模化生产之前，任何意外的延误都会延缓这种快速增长。图 2017-2025年全球石墨烯市场空间预测石墨烯产业发展趋势展望1. 石墨烯生产趋势展望高质量石墨烯规模化生产的困难导致其生产成本较高。目前的生产趋势：一是努力克服高质量石墨烯批量生产加工的局限性。现有客户大部分都来自于学术或其他研究机构，由于其消费量较低，因此带来了潜在的石墨烯供给过剩。尤其是一些本已盈利数百万美元的石墨烯生产企业纷纷倒闭，这一事实更是印证了人们对此的判断。大部分石墨烯生产企业纷纷拓展业务，实现多元化生产，进行新应用产品生产，或投资应用企业。二是现有利基石墨烯的生产，如交联氧化石墨烯、3D石墨烯、纳米薄片、纳米带、量子点。所有这些石墨烯都只在研究初期，未来可用于某些应用，而基础石墨烯正逐步产业化。2. 石墨烯应用领域增长点展望由于现在已有大量企业涉足石墨烯生产领域，而且基于新的生产方法，未来还有更多的企业进入，石墨烯的生产制备还未达到预期的快速增长速度。未来还需要杀手锏级的应用来实现快速增长。●增长点一：更轻更小的储能设备石墨烯在更轻更小储能设备领域的应用将带动石墨烯生产、设备集成等应用领域的发展。电池的创新已落后于其他先进消费电子领域的创新。未来将进一步研发应用具有高导电性和多孔电极的大容量电池和超级电容器；研发新型石墨烯，如3D石墨烯，能够在保持高导电性的同时，实现表面积最大化，目前研发机构正在进行3D石墨烯的潜在规模化商业化研发，需要进一步转化成商业化应用；研发新型石墨烯在能源存储设施的应用；进一步提高高纯石墨烯的制备方法；在替代现有标准方面，这些能源存储设备的新性能将至关重要。●增长点二：复合强化轻量化材料石墨烯在超轻量化复合材料领域的应用将带动石墨烯生产、设备集成、商业化销售等应用领域的发展。石墨烯泡沫和石墨烯气凝胶是最轻最强的材料，这些材料可在现有应用领域替代其他诸如碳纤维等轻量化材料，其应用范围可覆盖从航空材料的轻量化到消费电子的高效播放器等领域。新型石墨烯将进一步实现规模化商业化发展。因此，需要石墨烯生产企业和应用企业进一步加强合作。随着创新的加快和知识产权保护的加强，在其他需要更强轻量化材料领域的应用将进一步展开。