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近年来，作为前沿新材料的新型碳材料行业处在高速发展阶段，而我国也成为全球最大的碳材料生产和消费国家之一。随着消费需求的与日俱增，行业规模也随之扩大，国内新型碳材料企业在技术创新方面也逐渐成熟，有部分企业的研究实力已经达到了国际领先水平。

创新引领高质量发展，坐落在广州科学城粤港澳创新创业创造地带的广州墨羲科技有限公司（简称“墨羲科技”），围绕高石墨烯化三维互联的碳材料进行多年研究，开发出一种名为“三维介孔微晶碳”的材料，近期在市场上引起广泛关注。

升级版石墨烯，实现大规模量产

世界上最坚硬的三种物质之一，被称为未来革命性材料的石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。

有数据表明，2022年，全球石墨烯市场规模为3.37亿美元，比2021的2.696亿美元有所增长。预计2022年到2029年，全球石墨烯市场将以30.5%的极高复合年增长率增长，2029年市场规模有望达到21.722亿美元。

虽说石墨烯具有优异的性能，但它的二维结构，在力学上存在不稳定性，在溶液中往往会发生聚集，变回石墨；材料应用往往需要大量构筑成宏观三维结构又能稳定保持纳米特性的材料。因此，人们把目光放在了如何将二维的石墨烯改变为三维空间结构，即三维介孔微晶碳。

用技术创新蹚出“蝶变”之路，墨羲科技研发出三维介孔微晶碳，由大量纳米到微米级别的石墨烯晶体共价互联成三维结构，片与片之间形成独特的纳米介孔结构（~10nm）和超强的稳定弹性体结构（100Mpa压力下不损坏，可回弹）。

除了具有二维石墨烯的特性之外，三维介孔微晶碳在此之上还具有介孔材料和多孔纳米材料的特性，极大扩展了该材料的应用范围和效果。同时和碳管、碳黑、活性炭等碳材料对比，其孔体积、石墨化程度和比表面积综合参数更显独特优势。

另外，墨羲科技还自研出PECVD技术及配套工艺设备，实现以纯气体为原料，无需模板、无需催化剂、自组装大规模制备三维介孔微晶碳材料，能实现吨级产能。

据了解，这项技术采用独有的低成本、环保、自动化、宏量制备的工艺，是目前已知的世界首项可以大规模量产三维介孔微晶碳材料的技术。

应用前景广阔，未来将开发新领域

作为又一种新型材料，未来三维介孔微晶碳材料能否真正实现广泛的产业应用，墨羲科技创始人陈剑豪博士告诉维科网编辑，由于其具有颠覆性的介孔微结构，作为“导电骨架”，具有与其它纳米材料复合的高度可扩展性，应用领域广阔。

目前，除已实现研发定型的氢燃料电池催化剂碳载体、锂电硅基负极新型多功能添加剂、石墨烯复合陶瓷膜外，在研的生物医药载体、防腐功能涂料、石墨烯复合塑料等领域存在极大的潜力。

譬如，在锂电池硅基负极应用上，三维介孔微晶碳作为弹性体添加剂加入高硅负极材料，可以有效抑制硅氧材料膨胀和粉化，使得高硅负极全电池循环性能大幅提升。根据国内锂电头部厂商的试用情况反馈，三维介孔微晶碳是首个可以辅助硅氧掺杂量提升至40%以上保持循环性能的材料，其性能还可提升优化。

而作为氢燃料电池催化剂，三维介孔微晶碳材料在耐久性等方面的性能大幅超越现有国内外碳材料，且已进入产品中试阶段。

与陶瓷过滤膜复合，三维介孔微晶碳材料在复合膜成本、通量、耐污性等方面有大幅提升，现已跟国内多家陶瓷膜头部厂商展开联合研发，且已有厂家进行到了中试阶段。

在生物医药领域，利用三维介孔微晶碳作为纳米药物颗粒递送缓释载体平台，可让药物更容易进入细胞，实现药物的缓释，大幅提升疗效，创造全新价值。

陈剑豪表示，去年，墨羲科技才启动商业化销售；今年，在新能源、环保医药、工业应用这几个高价值领域会产生一些百万级别的订单。未来，公司还将以材料量产为基础，加速多个应用产业落地，如石油化工，催化应用等新领域。

关于墨羲科技

广州墨羲科技有限公司以纳米创新高科技技术研发与生产为主营业务，是一家拥有石墨烯产业化核心技术优势和持续创新的高新技术企业。

目前，墨羲科技研发经费投入超4000万元，总部位于广州市黄浦区粤港澳创新创业创造地带，总面积超3000平方米，有实力雄厚的专业研发团队，在石墨烯材料、机械设计、自动化设计、PECVD技术和新能源技术等领域具有丰富的研发经验，取得了一系列领先的技术成果。