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类石墨烯二维材料发展研究报告

产出机构: 中国科学技术信息研究所
提交机构: 中国科学技术信息研究所
产出日期: 2020-12-30   
发布日期: 2021-09-27   
作者:

 

摘要: 

先进材料对于经济可持续发展、环境、能源、医学等人类福祉尤为重要。类石墨烯二维材料因具优异特性而备受关注,潜在应用价值巨大,有望成为未来工业中的各种功能材料。本报告基于 Web of Science 收录的类石墨烯二维材料学术论文以及 Innography 专利数据库相关专利进行统计分析,结合主要国家的重要战略和科技计划、专家观点及类石墨烯二维材料领域的会议情况等,从趋势及重大创新、国家竞争格局、城市竞争格局、机构竞争格局和区域合作等方面展开深入探讨。研究发现,全球类石墨烯二维材料当前的基础研究和应用研究成果主要集中在美国、中国、日本、韩国、英国和德国等国家。在机构、国家合作层面方面差别较大,其中,基础研究机构主要集中在中国科学院、美国能源部、加州大学系统、法国国家科研中心和北京大学,而应用研究机构主要集中在三星电子、中国科学院、曼彻斯特大学、台积电和清华大学等;基础研究的国家合作成果数量远高于应用研究,美国普遍与其他主要国家展开合作研究,中国在基础研究方面广泛同美国、新加坡等展开合作,在应用研究的国际合作普遍较少。中国类石墨烯二维材料的基础研究和应用研究成果数量上均在全球领先,但国家、城市及机构层面的研究成果质量均有较高的提升空间。未来需加强对基础研究质量的提升,同时提升应用研究数量与质量,持续与实力强劲的国家和机构合作,共同推动技术研发和创新。类石墨烯二维材料在面对未来大规模的市场化应用时,相关性能一定程度上还需要大幅提升,未来在材料合成、材料表征和应用、材料种类、材料商业标准等方面仍需要注意。

关键字: 类石墨烯;二维材料;SCI;Innography;文献计量

目 录

引言................................................................................................................................1

一、发展历程................................................................................................................2

二、观点与碰撞............................................................................................................7

(一)政府支持....................................................................................................7

1.美国材料基因组计划...............................................................................7

2.美国国家战略计算计划...........................................................................7

3.欧盟二维材料实验性试产线项目...........................................................7

4.欧盟石墨烯旗舰计划...............................................................................7

5.英国国家石墨烯研究院...........................................................................7

6.英国石墨烯工程创新中心.......................................................................8

7.新加坡二维材料中心和先进二维材料研究中心...................................8

8.中国国家重点研发计划...........................................................................8

(二)专家观点....................................................................................................8

1. 诺贝尔物理学奖得主、英国曼彻斯特大学皇家物理学教授安德烈•海姆(Andre Geim)........................................................................................ 8

2. 瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)纳米电子学与结构实验室教授安德拉斯·基什(AndrasKis)...........................................................................9

3. 欧盟石墨烯旗舰项目负责人、瑞典查尔姆斯理工大学物理学系教授亚里·基纳雷特(JariKinaret).................................................................. 9

4. 法国国家应用科学研究院纳米物体物理化学实验室研究员伯恩哈德·乌尔巴塞克(Bernhard Urbaszek).....................................................9

5.中科院院士、北京大学化学与分子工程学院教授刘忠范...................9

6.中国科学技术大学化学与材料科学学院教授朱彦武.........................10

7.浙江大学信息与电子工程学院、微电子学院教授徐杨.....................10

8.香港大学物理学系教授姚望.................................................................10

(三)会议情况..................................................................................................10II

1.石墨烯和二维材料研究年会................................................................. 11

2.二维材料国际会议................................................................................. 11

3.国际二维过渡金属碳化物(MXenes)学术研讨会........................... 13

三、竞争与合作..........................................................................................................14

(一)趋势及重大创新......................................................................................15

(二)国家竞争格局..........................................................................................16

1.专利视角.................................................................................................16

2.论文视角.................................................................................................18

(三)城市竞争格局..........................................................................................19

(四)机构竞争格局..........................................................................................21

1.专利视角.................................................................................................21

2.论文视角.................................................................................................23

(五)区域合作..................................................................................................25

1.国家合作.................................................................................................25

2.城市合作.................................................................................................26

四、未来展望..............................................................................................................27

参考文献......................................................................................................................29