石墨烯纖維，指由石墨烯片層緊密有序排列而制成的合成纖維。石墨烯纖維具有抗菌性好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、導(dǎo)電性佳、柔韌性好、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好等優(yōu)勢(shì)，在電子器件、光伏發(fā)電、航空航天、智能穿戴設(shè)備等領(lǐng)域擁有潛在應(yīng)用價(jià)值。
石墨烯纖維可通過模板輔助CVD法、濕法紡絲法、干噴濕紡法、干法紡絲法、薄膜卷繞法、限域水熱組裝法制得。濕法紡絲法指將氧化石墨烯分散液通過噴絲頭噴出形成細(xì)流，經(jīng)過凝固、化學(xué)還原反應(yīng)等流程制得成品，該法具有生產(chǎn)效率高、操作流程簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，適合進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，為石墨烯纖維主流制備方法。
氧化石墨烯為石墨烯纖維常用原材料。氧化石墨烯表面有豐富含氧官能團(tuán)，具有物理阻隔能力強(qiáng)、親水性好、力學(xué)性能佳、電學(xué)性能可調(diào)等優(yōu)勢(shì)，在眾多高新技術(shù)領(lǐng)域擁有廣闊應(yīng)用前景。經(jīng)過多年發(fā)展，我國(guó)氧化石墨烯技術(shù)成熟度不斷提升，這將為石墨烯纖維行業(yè)發(fā)展提供有利條件。
石墨烯纖維屬于石墨烯衍生產(chǎn)品。近年來，國(guó)家對(duì)于石墨烯行業(yè)發(fā)展高度重視，已出臺(tái)多項(xiàng)相關(guān)政策，包括《前沿材料產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)發(fā)展指導(dǎo)目錄（第一批）》、《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2024年版）》、《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2024年本）》等。未來隨著石墨烯行業(yè)發(fā)展速度加快，石墨烯纖維將迎來廣闊市場(chǎng)前景。
石墨烯纖維主要應(yīng)用于電子器件、光伏發(fā)電、航空航天、智能穿戴設(shè)備等領(lǐng)域。在電子器件領(lǐng)域，石墨烯纖維可用于制造纖維狀超級(jí)電容器、纖維狀鋰離子電池以及柔性傳感器；在光伏發(fā)電領(lǐng)域，其可用于制造纖維狀太陽能電池。
在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面，南通強(qiáng)生、圣泉集團(tuán)、太倉(cāng)舫柯等為我國(guó)石墨烯纖維主要生產(chǎn)商。圣泉集團(tuán)與青島大學(xué)合作，已成功開發(fā)出生物質(zhì)石墨烯粘膠纖維紡絲技術(shù)，相關(guān)產(chǎn)品在紡織品領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。
受益于石墨烯行業(yè)景氣度提升，石墨烯纖維作為其衍生產(chǎn)品，市場(chǎng)空間不斷擴(kuò)展。在原材料及技術(shù)優(yōu)勢(shì)推動(dòng)下，我國(guó)石墨烯纖維產(chǎn)量及質(zhì)量有望提高。在應(yīng)用領(lǐng)域方面，石墨烯纖維在電子器件以及光伏發(fā)電領(lǐng)域擁有潛在應(yīng)用價(jià)值，未來隨著下游行業(yè)快速發(fā)展，其應(yīng)用需求將進(jìn)一步增長(zhǎng)。