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研 究 报 告 石墨烯国际发展态势分析 万 勇 马廷灿* 冯瑞华 黄 健 潘 懿 中国科学院国家科学图书馆武汉分馆 武汉 43007 1 * 通讯作者E-mail ：matc @ [摘 要] 石墨烯最早由英国曼彻斯特大学科学家于2004年成功制备，因其集优异的力学、热学、电学和磁学 性能于一身，迅速成为近年来材料科学和凝聚态物理领域的研究热点之一。随着对其制备、性质研究的不断 深入，应用领域日益扩大。该文主要从国际相关研究计划、相关科学研究进展、SCI论文统计分析等几个方面 对石墨烯国际发展态势进行了分析，最后提出了我国石墨烯材料与技术的发展对策与建议。 [关键词] 石墨烯 制备 性质 应用 文献计量 1 引言 墨烯领域的SCI论文进行了统计分析，分析了各重点国 家、重点研究机构、重点期刊、重点论文及其被引用情 石墨烯的理论研究始于1947年，迄今已有60多年的 况；文末，对我国下一步开展石墨烯的深入研究提出了 历史。但真正能够独立存在的二维石墨烯晶体则是出现 一些对策与建议。 在2004年：英国曼彻斯特大学天文物理学教授Andre K. Geim领导的研究小组利用微机械剥离方法首次获得了石 2 石墨烯相关研究计划 墨烯。由于具有优异的力学、热学、电学和磁学性能， 有望在高性能纳电子器件、复合材料、场发射材料、气 美国、欧盟、日本等国家和地区都非常重视石墨烯 体传感器、能量储存等领域获得广泛应用，石墨烯近年 的研究开发与应用，发布或资助了大量相关研究项目。 来迅速成为材料科学和凝聚态物理领域的研究热点之 . 美国 一。美国麻省理工学院(MIT) 的 《技术评论》曾将石墨 美国国防部高级研究计划署(DARPA)2008年7月发布 烯列为2008年10大新兴技术之一。在2009年12月18 日出 了碳电子射频应用项目(总资2 200万美元) ，主要开发超高 版的 《科学》杂志中， “石墨烯研究取得新进展”被列 速和超低能量应用的石墨烯基射频电路，即用石墨烯制造 为2009年10大科技进展之一。 电脑芯片和晶体管。该项目的最终目标(2012年9月结题之 近年来，石墨烯的研究持续升温，新的发现不断涌 2 -1 前)是完成石墨烯晶体管的高性能( ＞10 000 cm Vs 霍耳迁 现。随着对石墨烯制备、性质研究的不断深入，其应 移率)、W波段( ＞90 GHz)低噪声放大器的实证研究，以及 用领域也在不断扩大。下文首先解读了美国、欧盟、日 使200 mm晶圆的产量＞90％，使它们具有成本效益。 本等国家和地区在石墨烯领域的主要政策、规划和计划 美国国家科学基金会(NSF)2009年5月发布了石墨烯 等；随后，从制备、性质、表征和应用四个方面，具体 基材料超电容应用项目，主要研究内容包括：(1)开发石 介绍了近年来国内外石墨烯研究所取得的主要进展；然 墨烯基电子材料，提高超级电容器性能，使其具有较高 后借助Thomson数据分析器(TDA)等工具，对近年来石 的能量和功率密度；(2)表征石墨烯基电子材料的形态、 科学观察 00年 第卷 第期  RESEARCH REPORTS 结构和性能特征；(3)加强对石墨烯基超级电容器中电化 基金资助机构参与该项目的资助。欧洲石墨烯项目是一 学双层和决定其性能因素的基本认识；(4)调查离子液体 个4年期的研究计划，需要欧洲范围内广泛而有深度的 作为石墨烯基超级电容器电解液的相容性；(5)开发新型 合作。该项目主要研究领域包括石墨烯物理性能、机械 超级电容器电池组装工艺和电池测试方法。项目研发经 和电子-机械性能、化学修饰，以及寻找设计石墨烯电子 费为63.4万美