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基于GPURE膜开发平台加拿大Grafoid推出石墨烯电池膜

2017/4/17 来源: 网络文摘
  【全球塑胶网2017年4月17日网讯】
日前,来自加拿大的石墨烯研发、投资和技术许可公司——Grafoid宣布,推出用于下一代锂离子电池应用中的石墨烯聚合物纳米多孔膜。
    GPURE石墨烯聚合物膜(GPM)技术是Grafoid公司的第七个基于GPURE膜开发平台的新成果,GPURE平台是该公司为不断开发扩展新型、高性能、超薄的各种石墨烯工业应用膜产品的研发平台。
    GPURE膜包括七个种类:
    GPURE(A)——一种高性能,独立的膜,用于水脱盐应用
    GPURE(B)——一种稳定的大面积膜,适用于非常高温的操作应用的废水过滤
    GPURE(C)——开发用于水过滤预处理的大面积自立式膜,可适用于气体分离应用,可用作汽车和运动设备应用的轻质部件
    GPURE(D)——可用于气体分离和感测应用的大面积膜
    GPURE(E)——用于气体分离应用的大面积膜
    GPURE(F)——可用作木材表面的石墨烯清漆,以防止水分,UV光和高温
    公司发布的GPURE石墨烯聚合物膜(GPM)技术,应于于锂离子电池保护,是此系列的第七个产品。
    GPUREGPM产品被开发用于石墨烯复合材料的化学惰性的独立膜,以使用一价和二价离子测试离子选择性。离子选择性是锂离子电池结构中半透膜的关键要求。
    通过保护化学敏感电极材料免受不必要的化学物质的影响,GPUREGPM仅扩散收集一价离子如Li+,Na+等的能量,而常规膜缺乏这样的独特性质。
    Grafoid总裁兼首席执行官加里·埃科诺莫(GaryEconomo)介绍:“我们下一代电池应用的GPURE膜产品的创新旨在提高电池性能、延长电池寿命和提高其安全性。”
    高盛股权研究公司在其2016年9月27日的报告《Chargingthefuture》中估计,2015年全球汽车电池隔膜市场价值约6亿美元,总表面积约为5亿平方米,到2020年将上升至15亿平方米,到2025年,这一数字预计将增长到70亿平方米,与汽车电池的千兆瓦时的增长相当。
    关于Grafoid
    Grafoid公司成立于2011年,是一家石墨烯研究、开发、技术许可和投资公司,该公司与全球领先的公司和机构合作,为变革性的工业规模石墨烯应用提供专业知识以及产品和工艺。
    商业模式
    公司以三种方式产生收入:
    1、通过使用由Grafoid及其合作伙伴开发的商业化技术的专利收入。
    2、通过对许可协议的预付款,以及持续的专利费支付,向公司出售使用MesoGraf进行个别应用的权利。
    3、将MesoGraf产品销售给合资伙伴。
    研发方向和技术
    1、低成本、环保和可放大的石墨烯原料生产技术:Grafoid的石墨烯生产过程是一个一步、环保的方法,可从石墨矿直接提取石墨烯。这个过程有可能将Grafoid定位为低成本的生产商,并允许其在可扩展的基础上大规模生产功能性石墨烯。最重要的是,它可能改变石墨烯的经济适用性,允许广泛的商业应用。作为Grafoid的成果,成本可能不再是石墨烯应用发展中的障碍。
    2、石墨烯应用技术:Grafoid集中在四个领域的石墨烯相关的技术开发用于工业应用。它们是:用于能量产生,储存和传输的石墨烯基材料;石墨烯基聚合物,石墨烯涂层和基于石墨烯的膜。
    公司已经提交了多项专利,Grafoid目前在全球范围内从事可再生能源和便携式能源储存、溢油回收、海水淡化和净化、先进的聚合物材料、生物医学、热能分散技术、涂料、3D打印材料和更多特殊分类材料的商业、工业和军事研究开发项目。
    3、GPURE平台膜技术系列:2017年2月16日,Grafoid公布了其研发的GPURE平台膜技术系列,涵盖一系列可扩展的工业应用,可以用创新的解决方案来创建新产品或增强或取代现有的膜技术。
    市场概况
    作为一家私人持股的加拿大公司,Grafoid投资从原始未经加工的石墨矿石到低成本可放大的石墨烯原料和石墨烯衍生物再到生产过程石墨烯应用的不同领域的产品。Grafoid的领先投资策略产生了环境友好,最小缺陷,高能量密度的少层石墨烯,利用安全、无损的提取过程,产生最低可能的生态影响。独特的专有工艺使得Grafoid成为低成本可放大生产高纯度石墨烯产品(以MesoGraf商标名称注册的商标)的全球新标准,可适用于工业和商业应用。Grafoid已证明具有巨大的市场潜力,目前参与了超过17个合资石墨烯应用开发项目。
    Grafoid的最大股东是加拿大魁北克LacKnife高品位石墨矿床的所有者FocusGraphiteInc.(TSXVENTURE:FMS)(OTCQX:FCSMF)(FRANKFURT:FKC)。FocusGraphite与Grafoid公司签订了两份承购协议,为其合资企业和合作伙伴提供高纯石墨用于石墨烯应用商业化。
    除了新加坡的试验工厂规模生产和研发设施,Grafoid现在在加拿大安大略省金斯顿的皇后大学创新园区拥有MesoGraf的实验室和生产设施,今年晚些时候将在美国新泽西设厂。
    Grafoid的研究得到加拿大国家研究委员会的工业研究援助计划(IRAP)的支持,2015年2月20日,Grafoid从加拿大可持续发展技术(SDTC)SDTechFund获得了810万美元的投资,开发一项将自动化Mesograf石墨烯生产和终端产品开发的技术。加拿大政府授权SDTC支持清洁技术公司将其技术推向市场。
    与中国合作
    2016年3月23日,GrafoidInc.宣布与中国厦门钨业有限公司签署了一份谅解备忘录(MOU),用于建立战略合资企业合伙。
    该谅解备忘录规定厦门通过购买普通股(Grafoid的关联公司FocusGraphiteInc.(TSX-V;FMS;OTCQX:FCSMF;FSE)持有的Grafoid普通股)获得Grafoid20%的股份。
    协议原则上规定了通过合资安排满足双方当前和长期业务目标的行动:在厦门建立清洁能源技术平台并将这些技术引入中国市场,在中国成立了一家Grafoid营业部,共同开发工业应用,开放中国市场,以便其Mesograf和Amphioxide石墨烯产品套件的商业化;在安大略省金斯顿的Grafoid全球技术中心成立厦门公司商业办公室,为厦门提供北美未来业务扩张基地。
    双方还同意共同开发针对中国市场的石墨烯应用。它们包括但不限于:下一代锂离子电池(用于电动车和储能);石墨烯涂层(太阳能电池板和玻璃,硅胶,聚酯薄膜,铜,铝等材料);石墨烯增强聚合物(用于汽车和航空航天);水处理(净化和脱盐);智能光纤;钨/石墨烯合金等。这项协议代表了公司长期以来的企业愿景,即为绿色经济包括下一代能源应用,石墨烯涂料和聚合物开发全球关键材料平台。
    知识产权
    Grafoid公司网站称,公司有环保一步法可批量由石墨生产石墨烯的技术,并且公司已经提交了多项专利。Grafoid目前在全球范围内从事可再生能源和便携式能源储存、溢油回收、海水淡化和净化、先进的聚合物材料、生物医学、热能分散技术以、涂料、3D打印材料和许多分类材料。
    专利全球申请概况:
    1)以Grafoid公司为申请人进行检索,公司在世界范围内申请专利共6件,全部为同族专利,申请内容为“新型复合传导材料”,主要内容是(中国同族申请CN106415902A摘要):
    本发明提供了一种包含石墨烯纤维状碳复合材料的新型活性材料以及该材料的制备方法。所述的复合材料是高度均一的且传导性的。所述的复合材料包含石墨烯或纳米多孔石墨烯和纤维状碳(优选为气相生长碳纤维(VGCF)),以及可任选的锂金属磷酸盐(LMP),其中所述的锂金属磷酸盐优选为磷酸铁锂或磷酸锰锂。
    2)以公司创始合伙人、总裁兼首席运营官GordonChiu博士为申请人,共得到检索结果21条,主要申请方向为石墨烯制备、疏水性以及亲油海绵状组合物和膜材料等方向。石墨烯制备的核心专利专利技术有在中国的同族申请,“制备石墨烯补强的聚合物基质复合材料的原位剥离法”(CN104884243A),摘要如下:
    本发明公开的是形成石墨烯补强的聚合物基质复合材料的方法。该方法包括将石墨微颗粒分配到熔融的热塑性聚合物相中;和向熔融聚合物相施加一连串的剪切应变过程,以使所述熔融聚合物相随着每个过程连续地剥离石墨,直到至少50%的石墨被剥离以在所述熔融聚合物相中形成在c轴方向上厚度小于50纳米的单层和多层石墨烯纳米颗粒的分布。
    公司网站显示,公司合伙人GordonChiu申请专利时所在的公司已授权给Grafoid公司有权处理这些专利。
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