XX市创新创业大赛计划书案例.docx

项目信息项目名称基于电子领域的石墨烯导电油墨材料开发及产业化项目所属领域材料/环境科学技术领域产品或服务介绍一、产品简介基于电子领域的石墨烯导电油墨材料项目，围绕导电油墨领域对石墨烯的基本要求，设计合成特殊石墨烯纳米材料,建立用于导电油墨的石墨烯系列材料性能设计和结构可控制备技术，发展石墨烯导电油墨的低成本、批量化可控制备技术；制定石墨烯基导电油墨的企业标准，为国家标准制定提供基本的数据和支持。推动石墨烯基导电油墨在电子器件、物联网领域RFID、太阳能电池及超级电容器器件印刷及传感器中的实际应用。二、产品开发背景石墨烯在导电油墨方面有广泛的应用前景。目前，商业化导电油墨产品的主要填充料为碳黑、银粉、镍粉等，它们各有优缺点。碳黑虽然便宜，但其导电能力不佳，需要大量填充；银镍粉导电性能好，但价格较高，产品的成本过高。采用石墨烯作为填充料，不仅可以降低填充量，还可解决导电性能和成本之间的矛盾。因此，石墨烯导电油墨有望广泛应用于薄膜电极印刷、RFID标签印刷等。而石墨烯导电胶黏剂则可用LED封装、电子器件封装，降低封装成本。在传统的纳米银导电油墨中，银的固含量往往达到50%～60%（质量分数）。若使用银含量1/10～1/5的石墨烯取代其中一半的银，组成纳米银/石墨烯复合导电油墨，其导电性能依然基本接近纳米银油墨，方块电阻可达到1Ω甚至更低，但成本较前者可降低30%以上，因此应用前景极为诱人。目前，中国国内尚未对石墨烯导电油墨进行工业化生产，研究多在几所大学内进行，公司在2013年底在这方面投入精力，在实现石墨烯批量、低成本生产的同时，开发了银纳米线等相关导电剂材料，在此基础上实现了石墨烯/导电剂的有效复合，预计可在一年内形成商业化产品。三、产品开发内容导电油墨石墨烯材料产业化生产：均一性，通过控制生产工艺，实现在线监测，实现石墨烯层数可控、粒径可控、结构可控、表面性质可控等。功能化，通过化学修饰、物理吸附、导电高分子复合、掺杂等手段，研发不同系列的石墨烯产品，实现石墨烯材料导电性（亲）疏水特性等参数可控；分散性，通过对石墨烯表面进行不同官能团修饰或功能化，实现石墨烯在不同溶剂中的稳定有效分散。石墨烯-油墨复合材料：提高石墨烯材料和印刷油墨辅料的相容性有限实现石墨烯/油料辅料材料复合，获得可印刷性高、高导电性、高基底粘附性、高抗折性及粘度可控的高性能导电油墨。导电油墨电子器件构筑：通过解决电子设备和电路对高导电性和高解析度的电子接点和互连的需求，纳米尺度的石墨烯导电油墨应用于RFRD、柔性电子显示、折叠式电子设备、传感器、电磁屏蔽材料。四、产品技术来源我公司拥有水处理碳纳米材料生产、石墨烯生产技术、功能氧化石墨烯制备与应用等多项自主知识产权。拥有发明专利列示如下：专利号专利名称专利权人五、关键技术及创新点（1）用于导电油墨的石墨烯制备技术：根据导电油墨对石墨烯的具体要求，优化石墨烯材料制备方法，发展石墨烯材料系列功能化技术，完善石墨烯的表面功能化制备方法，实现不同产品的工业化生产。（2）用于导电油墨的石墨烯复合技术：针对在导电油墨体系中对石墨烯电子传输效率的要求，通过有效的分子设计，开拓性地将实现石墨烯/金属纳米颗粒/导电高分子材料的有机复合，增强石墨烯的电子传输能力。（3）物联网领域石墨烯导电油墨RFID 印制技术与应用开发：开发用于物联网领域RFID 印刷的石墨烯油墨，并产业化。（4)石墨烯导电油墨的功能化器件制备：获得的石墨烯导电油墨以印刷方式应用于生物传感器、应力传感器/电子皮肤、柔性钙钛矿结构太阳电池、柔性全固态超级电容器等。六、产品优势石墨烯导电油墨是一类由石墨烯、连接料、助剂和溶剂等组成的具有导电等特殊功能的油墨产品，具有导电性能优异、印刷图案质量轻、印刷适性好、固化条件温和以及成本低廉等优势，可在塑料薄膜、纸张及金属箔片等多种基材上实现印刷。与现有的纳米金属（如纳米银粉、纳米铜粉等）导电油墨相比，石墨烯油墨具有巨大的成本优势。与传统的碳基导电油墨产品相比，石墨烯油墨在导电性能方面又具有显著的优势。石墨烯油墨适用于网印、凹印、柔印、胶印和喷墨印刷等方式，可以应用于印刷线路板(PCB)、射频识别(RFID)、显示备（如 OLED）、电极传感器等方面，能潜在应用于有机太阳能电池、印刷电池和超级电容器上面。因此石墨烯油墨有望在射频标签、智能包装、薄膜开关、导电线路以及传感器等下一代轻薄、柔性电子产品中得到广泛应用，市场前景巨大。公司开发的石墨烯导电油墨具有柔韧、光学透明性、以及强导电性等特点。较同类产品优势体现在如下三个方面：性能的优势：开发出的石墨烯可以从寡层到单层进行多种参数的控制，可实现95%单层的工业化产品，和Angstron Materials (世界最大和最先进的石墨烯生产商)的形貌完全一致（附对比图）。（单层的柔软