世界首次！我科学家制备出单层石墨烯纳米带

科技日报北京3月27日电 （记者张盖伦 通讯员焦德芳）27日，记者从天津大学了解到，该校封伟教授团队通过含氟自由基切割单壁碳纳米管，在世界范围内首次制备出单层石墨烯纳米带，所申请的国际专利也于近日获得授权。这是中国科学家首次通过一步法获得单层石墨烯纳米带，其作为原电池正极材料能量密度较进口产品可提升30％。

氟化碳是目前世界上理论能量密度最高的原电池固态正极材料。封伟告诉记者，西方发达国家一直将高能量氟化碳制备视为核心技术，严禁技术输出和公开交流。“目前国内广泛使用的氟化碳材料主要依赖国外进口，严重制约了我国相关领域的科学研究和产业发展。”

不过，受自身结构限制，当前国际主流的氟化碳材料也有痛点——它难以实现“能量密度高”和“功率密度高”的兼顾。2008年，封伟团队率先提出开发具有独特结构的新型氟化碳材料，以实现能量密度和功率密度的“双高”。历经十余年攻关，团队颠覆了现有的基于石墨烯六元环结构的共价型氟碳结构，在国际上率先研制出兼具高电压和高容量的结构型氟化碳材料。经实验室实测，这一新材料能量密度达到2738Wh/kg，比国外同类产品高30％，达到国际领先水平。同时，它能在超大放电电流条件下稳定工作。据测算，其成本相比进口材料能大幅度降低。“这标志着我们突破了发达国家长达数十年的技术封锁。”封伟说。

目前，团队已经实现了新型氟化碳材料的稳定小批量生产。

封伟教授简介：

封伟教授，国家杰出青年基金获得者，天津大学教授、博士生导师。国家“万人计划”科技创新领军人才、国家杰出青年基金获得者，科技部中青年创新领军人才，天津市“131”创新型团队负责人，日本JSPS学术振兴委员会高级访问学者。教育部科技委材料学部委员与国防学部委员，军委科技委专家，国家奖励办会评专家，国家基金项目会评专家。中国机械工程学会材料分会高分子材料专业委员会委员，中国材料研究学会高分子材料与工程分会常务理事以及中国复合材料学会高分子纳米复合分会副主任等。主持国家973项目课题、科技部重点研发课题、国家自然科学基金重点项目、杰青项目及国防科技支撑项目、总装预研项目等。研究成果获得省部级科技一等奖2项，二等奖2项。共发表SCI收录论文140余篇，在Nature和Chemical Reviews 等国际知名期刊上被他人正面引用2500余次。获得中国发明专利40件。