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創(chuàng)新大賽作品：RFID高性能石墨烯導(dǎo)電油墨

文章來源：未知發(fā)表時(shí)間：2020年06月29日

一、團(tuán)隊(duì)介紹

團(tuán)隊(duì)由三名理工博士和一名工商管理碩士組成，擁有豐富的國(guó)內(nèi)外知名大學(xué)產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目研發(fā)和高科技企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)化項(xiàng)目運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)。
技術(shù)負(fù)責(zé)人孟垂舟博士，國(guó)家海外高層次人才引進(jìn)計(jì)劃青年特聘專家，清華大學(xué)物理學(xué)本科直接攻讀博士學(xué)位，師從我國(guó)碳納米管領(lǐng)域權(quán)威專家范守善院士，擁有五年的美國(guó)知名大學(xué)和跨國(guó)高科技企業(yè)留學(xué)工作經(jīng)歷，曾任職國(guó)內(nèi)某知名能源企業(yè)研究機(jī)構(gòu)總工程師，長(zhǎng)期從事碳納米管和石墨烯為代表的納米復(fù)合碳材料在電池儲(chǔ)能和微傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)，已申請(qǐng)國(guó)際、國(guó)內(nèi)專利40余項(xiàng)。

團(tuán)隊(duì)骨干王俊明博士，哈工大博士學(xué)位，美國(guó)杜邦公司和國(guó)內(nèi)知名電池企業(yè)高級(jí)工程師經(jīng)歷，專長(zhǎng)碳基材料改性處理，新技術(shù)工程化應(yīng)用開發(fā)經(jīng)驗(yàn)豐富。熊永蓮博士，中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所博士學(xué)位，鹽城汽車工學(xué)院副教授，完成多項(xiàng)國(guó)家、省、市、地方性新材料研發(fā)項(xiàng)目，項(xiàng)目運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)豐富。

張松，香港科技大學(xué)MBA學(xué)位，美國(guó)西屋公司訪問學(xué)者，具有多年能源央企大型項(xiàng)目的盡調(diào)、評(píng)審和落地管理經(jīng)驗(yàn)，負(fù)責(zé)本項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)和技術(shù)推廣。

二、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目開發(fā)的石墨烯導(dǎo)電油墨產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification,RFID）傳感器件的高性能、低成本化生產(chǎn)制造，將促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的規(guī)?；占?。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，被認(rèn)為是繼移動(dòng)通訊、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后又一項(xiàng)整體改變?nèi)藗兩罘绞降耐黄萍夹g(shù)。我們身邊的二代身份證、手機(jī)移動(dòng)支付、高速和停車ETC收費(fèi)等應(yīng)用已經(jīng)全面鋪開。截至2019年，我國(guó)RFID市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)快速增長(zhǎng)到1100億元，未來將迎來以智能物流、智能制造、智能醫(yī)療等為代表的更為巨大的潛在市場(chǎng)。

電鍍法和刻蝕法是RFID的傳統(tǒng)制造方法，存在工藝復(fù)雜、效率低下、不環(huán)保和成本高昂的發(fā)展瓶頸，極大地限制了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面普及。而以導(dǎo)電油墨為載體的絲網(wǎng)印刷和噴墨打印制造RFID器件的簡(jiǎn)便迅捷技術(shù)手段，將是未來RFID規(guī)?；僧a(chǎn)的發(fā)展方向。但是，高端導(dǎo)電油墨技術(shù)被美國(guó)杜邦、道康寧和日本藤倉(cāng)等國(guó)外企業(yè)壟斷，占據(jù)國(guó)內(nèi)七八成以上的市場(chǎng)份額，售價(jià)高昂，且存在限售等貿(mào)易戰(zhàn)問題，嚴(yán)重阻礙了我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的自主發(fā)展。

針對(duì)現(xiàn)有市場(chǎng)競(jìng)品存在的貴金屬銀含量高、碳系顆粒易團(tuán)聚和尚沒有成熟噴墨打印用導(dǎo)電油墨產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)問題，本項(xiàng)目以改性納米碳材料為核心技術(shù)，研發(fā)出貴金屬銀含量大幅下降、分散導(dǎo)電性能優(yōu)異的導(dǎo)電油墨產(chǎn)品。我們致力于打破RFID用高端導(dǎo)電油墨“卡脖子”技術(shù)的國(guó)外壟斷格局，實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)進(jìn)口產(chǎn)品的高性能且低成本的國(guó)產(chǎn)化替代。

三、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)
1、碳納米管改性石墨烯技術(shù)：實(shí)現(xiàn)高效的納米碳材表面接枝改性處理，利于其與溶劑體系或銀顆粒復(fù)合，從而做出高性能的環(huán)保水性導(dǎo)電漿料。
2、石墨烯/碳納米管/納米銀三元物質(zhì)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)筑技術(shù)：碳納米管、石墨烯與銀顆粒形成優(yōu)異的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，添加少量納米碳材，即可大幅降低貴金屬銀用量。

四、項(xiàng)目實(shí)施和市場(chǎng)前景：
目前，本項(xiàng)目已完成小試生產(chǎn)驗(yàn)證，與市售導(dǎo)電油墨競(jìng)品相比，貴金屬銀含量降低60%，核算油墨成本降低50%以上，導(dǎo)電性能有5倍提升。導(dǎo)電油墨樣品已通過RFID器件的制作和性能評(píng)測(cè)。已形成自主核心發(fā)明專利10余項(xiàng)，其中，國(guó)際專利4項(xiàng)、國(guó)內(nèi)專利9項(xiàng)。

項(xiàng)目按五年計(jì)劃，分三期實(shí)施：第一年，完成技術(shù)準(zhǔn)備與產(chǎn)品開發(fā)測(cè)試；第二年，進(jìn)行試生產(chǎn)和下游廠商送樣測(cè)試，完成第三方檢測(cè)認(rèn)證；后三年，完成擴(kuò)產(chǎn)和銷售，第五年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收5個(gè)億、利潤(rùn)5000萬。同時(shí)，通過本項(xiàng)目的實(shí)施，將給鹽城當(dāng)?shù)貛懋a(chǎn)業(yè)升級(jí)、就業(yè)拉動(dòng)和產(chǎn)學(xué)研示范等積極的社會(huì)效益。