氟化碳是目前世界上理论能量密度最高的原电池固态正极材料。封伟告诉记者，西方发达国家一直将高能量氟化碳制备视为核心技术，严禁技术输出和公开交流。“目前国内广泛使用的氟化碳材料主要依赖国外进口，严重制约了我国相关领域的科学研究和产业发展。”

石墨烯，是一种性能非常优秀的二维材料，具有单层碳原子组成的蜂窝状结构。其厚度仅有人类发丝直径的百万分之一，但强度却胜过钢铁百倍，导电性能却胜过铜，所以非常适合用于电子器件。

石墨烯是一种导电材料，但是它也可以变成纳米带状的半导体。这意味着需要具有足够大的能量或者禁带宽度，其中没有电子态可以存在：它可以被打开或者关闭，使之变成纳米晶体管的关键组件。
 

石墨烯纳米带原子结构中最细微的细节，对于晶体管组件的能带宽度大小以及纳米带的合适程度，产生了巨大的影响。从一方面说，能带宽度取决于石墨烯带的宽度；从另外一方面说，它取决于边缘的结构。由于石墨烯由等边六边形碳组成，边上会呈现出Z字形，或者扶手椅形，这取决于带的方向。具有Z字形边缘的能带会像金属一样导电；而具有扶手椅形状的能带会变成半导体。

这对于纳米带的生产带来了主要的挑战：如果纳米带通过切剪石墨烯层，或者通过剪切纳米管层制作，这些边缘将是不规则的，这样石墨烯纳米带将无法呈现出我们期望的电气特性。

现在，科学家们成功生长出只有9个原子宽度的带，具有规则的扶手椅形状边缘。为了达到这个目的，事先准备好的分子浓缩于超高的真空中。经过几个步骤之后，它们像拼图一样，在金基底上结合起来，形成期望的纳米带。该纳米带的宽度只有1纳米，长度为50纳米。

不过，受自身结构限制，当前国际主流的氟化碳材料也有痛点——它难以实现“能量密度高”和“功率密度高”的兼顾。2008年，封伟团队率先提出开发具有独特结构的新型氟化碳材料，以实现能量密度和功率密度的“双高”。历经十余年攻关，团队颠覆了现有的基于石墨烯六元环结构的共价型氟碳结构，在国际上率先研制出兼具高电压和高容量的结构型氟化碳材料。经实验室实测，这一新材料能量密度达到2738Wh/kg，比国外同类产品高30％，达到国际领先水平。同时，它能在超大放电电流条件下稳定工作。据测算，其成本相比进口材料能大幅度降低。“这标志着我们突破了发达国家长达数十年的技术封锁。”封伟说。

目前，团队已经实现了新型氟化碳材料的稳定小批量生产。

关于天津大学：

天津大学（TianjinUniversity），简称“天大”，坐落于历史文化名城、中国北方经济中心天津，其前身为北洋大学，始建于1895年10月2日，是中国第一所现代大学，开中国现代高等教育之先河，素以“实事求是”的校训、“严谨治学”的校风和“爱国奉献”的传统享誉海内外。1951年,北洋大学与河北工学院合并定名为“天津大学”，沿用至今。

天津大学是1959年中共中央首批确定的16所国家重点大学之一，国家教育部、天津市、国家海洋局共建高校，位列国家“双一流”、“211工程”、“985工程”、“2011计划”、“111计划” 、“卓越工程师教育培养计划”首批重点建设大学，“卓越大学联盟”成员高校，“中欧工程教育平台”、“中俄工科大学联盟”合作高校，中国著名的“建筑老八校”之一。

截至2018年，天津大学卫津路校区占地总面积140万平方米，建筑面积138万平方米，教学科研用房建筑面积83.6万平方米。有教职工4727人，其中有中国科学院院士5人，中国工程院院士7人。