一台设备看清物质“真身”

　　该中心对石墨烯三维构造粉体材料的自信，来自于对其结构、性能已研究得一清二楚。在该中心，有一台价值2400万元的环境球差校正扫描透射电子显微镜，今年8月这台仪器作为全国首台环境球差校正扫描透射电子显微镜，在广西大学安家，目前国内也只有4台。

　　这台仪器是一款绝佳的原位高分辨率电子显微镜，用于研究在变化的温度和气体条件下原子级化学反应的动态行为。王双宝博士为记者举了一个例子，如果摔了一跤感到疼痛，要想判断是否骨折，只能通过CT扫描骨骼结构，这台电子显微镜，就好似看到物质内部结构的“CT机”，并且其分辨率能精细到一根头发丝的万分之一。材料的性能是由物质结构决定的，有了这台仪器，科研人员就能“火眼金睛”，知道是什么原因让材料性能改变。

　　王双宝博士为记者调出了一张含钨材料的内部结构图，在该仪器透视下，这块含钨材料外面看不到包覆物。原来，该校一名学生在实验时发现，添加某种原料后，合成的材料性能会稳定很多，为什么会这样却不清楚。通过用这台仪器观察，原来添加该材料后，外面包覆了一层，而用普通材料合成外面则没有包覆的一层。找到了原因，学生在接下来的研究中，就会更有针对性，也少走很多弯路。

　　在这台仪器的透视下，石墨烯三维构造粉体材料是什么样？王双宝博士调出此前拍下的成像效果，从三维立体图来看，一小颗石墨烯三维构造粉体材料呈孔状，具有立体和支撑性。正是这种不团聚性，确保了这种材料今后能应用更广泛。

　　实际上，该中心还有不少其他世界先进的大型测试仪器，例如场发射扫描电子显微镜、原位-高温X射线粉末衍射仪、拉曼光谱仪等。

　　一条生产线让石墨烯粉体材料走上市场

　　石墨烯是人类目前已知的世上最薄、最坚硬、室温下导电性最好、拥有强大灵活性的纳米材料，在光、电、热、力等方面具有优异性能，在电子业、航空航天、汽车制造等领域已呈现良好的应用前景。

　　在该中心，记者见到了几罐透明器皿装着的黑色粉末状物质，这就是墨烯三维构造粉体。该粉体质量很轻，罐子拿在手上几乎感觉不到重量，田植群博士介绍，三维石墨烯1L的重量不到100克，但将该粉体应用于多个领域，却能大大提高产品性能。

　　田植群博士指着桌上的几节电池告诉记者，这是石墨烯三维构造粉体应用于锂离子电池后，生产出来的产品。与普通锂离子电池相比，该电池具有快速充放电的优点，能应用于电动汽车。从开始充电到充满，只需要12分钟，并且上坡起步不至于电力跟不上而死火。实验证明，加入石墨烯三维构造粉体的锂离子电池安全性也更高，由于导电性好，电阻少，不会引起电池发热。按照国标，普通锂离子电池能充放电2000次，该电池充放电6000次后，容量和初始容量相比只衰减8%，使用寿命大大增加。

　　据介绍，石墨烯三维构造粉体应用于润滑脂中，润滑效果也大大提高。同时，在导电涂料、吸附材料、生物医药等方面，也大有可为。

　　今年8月，一条由广西大学自主设计、年产15吨石墨烯三维构造粉体材料的生产线在南宁高新区建成，多种具有特色、性能优越的石墨烯粉体材料下游应用产品也已投入市场。

　　背景介绍：

　　广西大学可再生能源材料协同创新中心2014年12月19日成立，由广西大学“领军人才”沈培康教授及其团队创建，是广西大学重点建设直属研究单位。研究中心主任由国际著名的电化学专家、国家自然科学奖二等奖获得者、广西壮族自治区“八桂学者”沈培康教授担任。

　　中心目前建筑面积达6000余平方米，下辖实验中心、石墨烯小试基地和中试基地。科研仪器总值超过6000万元人民币，拥有大批世界先进的大型测试仪器如环境球差校正扫描透射电子显微镜（全国首台）、场发射扫描电子显微镜、原位-高温X射线粉末衍射仪、拉曼光谱仪、同步热分析仪等。目前中心已建立由40余人组成的研究团队，其中具有正高级职称教师4人。

　　中心定位以“面向应用的基础研究平台”为基本目标，主要研究领域包括石墨烯、燃料电池、二次电池、超级电容器、光/电水解等。中心以“提升广西大学综合实力，推动广西区域经济发展，推进中国—东盟经济一体化，促进‘一带一路’经济发展”为导向，以建设国家重点实验室、打造国际一流能源材料研究中心为发展战略目标。