石墨烯与新能源材料研究组隶属于中国科学院炭材料重点实验室、中国科学院山西煤炭化学研究所专注于石墨烯及其应用技术开发的创新团队。中科院煤化所自2007年在国内较早启动石墨烯研发，2009年成为国际首批科研级石墨烯供应商，注册商标炭美^®（Carmery^®）。2013年，在太原市科技局一流自主创新基地重大专项的支持下，与晋能集团合作，在煤化所小店基地建成吨级石墨烯中试示范线，具备了石墨烯系列材料的稳定供应能力。其中，石墨烯粉体比表面积达600-1000 m²/g，灰分低于0.1 wt%。经第三方评测，产品指标在国内遥遥领先，引领了高品质石墨烯制备技术。在此基础上，开发了10吨级石墨烯生产工艺软件包，为石墨烯产业化奠定了坚实基础。2016年通过山西省科技厅组织的成果鉴定，煤化所石墨烯制备技术达到国际先进水平。

       除了规模化生产技术，煤化所还积极布局石墨烯储能和功能材料等下游应用研发。在储能方面，2014年与山西三维集团合作，共同承担了山西省煤基重大科技攻关专项，建成国际先进的储能器件组装中试平台。开发了绿色环保、低能耗的水系电极制备工艺，解决了一直以来困扰石墨烯应用的分散问题，掌握了石墨烯电极浆料制备技术，成本降低25%。突破电极材料可控涂布技术，形成高质量极片，研制了大功率柱状和叠片式电芯，为石墨烯超级电容器示范应用提供了保障。所研制的石墨烯超级电容器可实现大功率（>7kW/kg）、快速（2分钟内）充放电，同时具有循环寿命长（>20万次）等优点。

        在功能材料方面，陈成猛团队攻克了石墨烯在多相体系中的纳米分散和复合成型关键技术，目前正与深圳、北京、江苏和贵州等地企业合作，开发石墨烯基导电油墨、改性塑料和磨削材料等下游产品。

       煤化所团队以高导电石墨烯、导电炭黑为复合导电相，改性树脂为复合粘结剂，成功开发了水性石墨烯基导电油墨。经测试，电阻值在0.04-10 Ω/cm²之间可调、附着力（胶带法）100/100、粘度（30000±4500mPa∙s可调）、铅笔硬度达H级，且兼具抗沉淀，粘度和流变特性可调等独特优点。可适应多种基材的柔性印刷，固化后涂层的力学和电学性能突出，且耐氧化和酸碱腐蚀。目前，团队已建成柔性电子印刷与检测专业实验室，拥有完善的设施和专业的团队，并形成了柔性导线、近程通讯、电子发声书等应用示范，已申报相关专利2项。其中石墨烯基导电油墨及其印刷器件技术获得了2016年中国石墨烯创新创业大赛优秀项目。

       2009 至 2016 年，煤化所炭美^®石墨烯已在中科院光电院、技物所、化学所、大化所和金属所等国内外 300 余家企业与研究机构推广应用，依靠过硬的品质和稳定的质量获得用户的一致认可。 2015年以来，中科院院长白春礼，中科院党组副书记、副院长刘伟平，总装备部副部长李尚福，山西省委书记骆惠宁，山西省代省长楼阳生，山西原省委书记王儒林，山西省副省长张复明，山西省科技厅张金旺厅长、李敏副厅长等先后访问煤化所石墨烯中试线，在听取石墨烯研究进展汇报后，均给予了高度评价。石墨烯团队的相关成果先后在中国科学院和国家科技部等官方网站报道，并接受新华社、经济日报和新材料在线等媒体专访，取得了良好的社会反响。

       中科院煤化所是中国石墨烯产业联盟首批理事单位、全国钢标准化技术委员会碳素材料分会委员、中国化学与物理电源行业协会会员、中国电子工业标准化技术协会超电工作组会员。石墨烯项目组经过多年发展，已形成30余人、多学科交叉的青年团队。先后在Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Chem. Commun.、Carbon等期刊发表SCI论文70余篇，应邀在Springer出版英文著作一部（ISBN 978-3-662-48674-0），累计申请专利30项，已授权13项。主持制订联盟标准6项（其中QLM03CGS001-2014 化学滴定法定量分析石墨烯表面含氧官能团含量，已国标立项），并参与起草联盟标准（QLM01CGS001-2013 石墨烯材料的名词术语和定义）1项，促进了中国石墨烯产业的健康有序发展。团队先后荣获中国产学研合作创新奖、侯德榜化工科学技术奖、中国国际先进炭材料应用博览会石墨烯应用展区产品金奖、中国国际石墨烯创新创业大赛优秀项目、天津市自然科学一等奖、中国科学院和山西省优秀博士学位论文、中国科学院院长奖和石墨烯标准化杰出贡献奖等表彰。

课题组文化

发展战略

       坚持基础研究和应用技术开发并重的协同发展模式，致力于解决石墨烯领域重大科学问题，产学研结合，推进产业孵化。

合作伙伴

企业伙伴：晋能集团、山西三维集团

高校伙伴：清华大学

研究所伙伴：中科院化学所