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行业领域

新材料产业,制造业

需求背景

二维材料是近年来发现的一类新材料，包括石墨烯和硅烯、错烯、氨化硼等材料。二维材料作为单层原子厚度构成的纳米材料，其独特的微结构特征赋予其优异的力、热、光、电性能，在发展结构/功能一体化、大功率器件散热、宽频吸波、新型电源、高功率器件以及下一代电子、高性能光电、太赫兹、新型量子等器件方面可产生颠覆性效应。需针对未来发展的急迫需求，开展石墨烯等二维材料及其功能结构一体化技术研究，以取得技术优势，推动工业装备创新发展。

需解决的主要技术难题

1.石墨烯等二维材料跨尺度组装方法，发展纤维、薄膜、块体及泡沫等多种宏观体制备及微观结构调控技术，在不损失其二维效应前提下构造可用的宏观结构。。

2.针对热疏导等典型需求，发展结构/功能一体化的石墨烯复合材料技术，并考虑与应用对象结构的相容性问题。

3.针对其在高效储能领域的应用，重点关注二维材料的自组装电极技术，与超级电容器和锂电池系统的集成和相容性问题。

期望实现的主要技术目标

针对高效散热、宽频隐身、电磁屏蔽、高功率器件和高能电池等典型应用需求，重点突破石墨烯等二维材料的物理机制等基础理论、积极探索非石墨烯二维材料的物理效应及革命性军事潜力，适时开展原理性验证。

基于二维材料的结构/功能一体化或功能性部件制备技术，实现1000W/nK量级柔性薄膜、刚性块体高导热材料，宽频隐身轻质复合材料，20kW/kg比功率超级电容器、600wh/kg量级能量密度锂电池的电极材料。

处理进度