除了可以將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能存儲之外,,石墨烯相變材料也可以將電能轉(zhuǎn)換為熱能存儲。Wang[65]等人通過冰模板法制備了石墨烯納米片(GNP)氣凝膠,,然后與石蠟復(fù)合得到相變復(fù)合材料,,具有高導(dǎo)熱性,、較好的形狀穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,,當(dāng)GNP含量為4.1wt%時熱導(dǎo)率可達到1.42Wm-11C1,。此外,,當(dāng)電壓為5V時,,流經(jīng)樣品的電流約為1.18A,,此時溫度迅速升高,證實了其出色的電熱轉(zhuǎn)換能力,。Li[66】等人將氣相擴散法和溶膠-凝膠法相結(jié)合,,通過超臨界C02干燥和熱退火過程,制備了具有各向異性網(wǎng)絡(luò)的三維石墨烯氣凝膠,,導(dǎo)熱率和導(dǎo)電率分別高達1.71士0.2Wnr11C1和341.3Snr1,。其相變復(fù)合材料在施加1?3V的電壓時,電-熱轉(zhuǎn)換效率比較高可以達到85%,。這項工作能夠為開發(fā)智能的電-熱轉(zhuǎn)換及存儲系統(tǒng)提供理論基礎(chǔ),,并證明了石墨烯相變復(fù)合材料在電子設(shè)備、太陽能存儲利用,、熱管理系統(tǒng)等領(lǐng)域具備的潛力,。氧化石墨含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,,更高的氧化程度,,更好的剝離度。單層氧化石墨烯
**近幾年,,國內(nèi)外在石墨烯基薄膜散熱方面取得了積極進展,,接下來需要科學(xué)家和工業(yè)界一起努力,將石墨烯基薄膜應(yīng)用在實際器件熱管理中,。目前,國內(nèi)外生產(chǎn)石墨烯基薄膜的機構(gòu)超過20家,。國內(nèi)如哈爾濱工業(yè)大學(xué)杜善義院士團隊制備出三維石墨烯基散熱材料,,由哈爾濱赫茲新材料科技有限公司投資1500萬元,年可生產(chǎn)石墨烯散熱片60萬片,,實現(xiàn)產(chǎn)值3000萬元,。東旭光電、廈門烯成石墨烯科技有限公司,、深圳六碳科技有限公司,、北京石墨烯散熱膜片研發(fā)有限責(zé)任公司、貴州新碳高科有限責(zé)任公司,、常州富烯等在石墨烯導(dǎo)熱膜產(chǎn)業(yè)化方面也取得了積極進展,。國外的如瑞典的斯瑪特高科技股份有限公司(SHT,SmartHighTechAB)在石墨烯導(dǎo)熱膜方面也有自己獨特的技術(shù),,據(jù)報道,,SHT公司的石墨烯薄膜熱導(dǎo)率已超過現(xiàn)有石墨薄膜的熱導(dǎo)率。河北生產(chǎn)氧化石墨烯價格氧化石墨烯濾餅(SE2430W,、SE243PW,、SE243EW)。
提升材料的分散能力與復(fù)合結(jié)構(gòu)制備技術(shù),。通過均勻分散與活性材料達到良好的電化學(xué)接觸是碳納米管與石墨稀在用作導(dǎo)電添加劑與復(fù)合導(dǎo)電結(jié)構(gòu)時發(fā)揮性能的關(guān)鍵,。特別是在鋰硫電池中,一般所制備的碳硫復(fù)合電極中碳材料的含量往往超過30%,,嚴(yán)重影響了所制備硫電極的實際比容量性能,,因而需要通過提高碳材料的分散能力與復(fù)合電極的制備技術(shù)以在高硫負(fù)載率下,仍能保證復(fù)合電極較高性能的發(fā)揮。(3)開發(fā)新的應(yīng)用模式,。對碳納米管與石墨烯的應(yīng)用可不限于其本身,,而是通過諸如碳納米管與石墨烯的復(fù)合或兩者與其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的復(fù)合,以不同材料間的協(xié)同作用來構(gòu)筑更為完善的導(dǎo)電結(jié)構(gòu),。同時也通過降低碳納米管與石墨烯在電極中的使用量,,有效降低材料的應(yīng)用成本。
由于氧化墨烯表面仔在大:的鈑I{能川.喪脫f{{良好的親水性.昕以不儀能高度分散廠水溶液或j他仃饑劑中.而且在一定反應(yīng)條件F能轉(zhuǎn)變幻彳f維忖架納fj1J的1,,烯水凝膠或氣凝膠,。當(dāng)前二維r烯常川I制衙‘法』三要仃水熱法、化學(xué)氣相沉積法,、自組裝法干¨31)¨印法2.3.1水熱法水熱法是制備三維石墨烯凝膠**l】的‘法,。水熱條件下,氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中的含瓴If能Ⅲ逐漸被還,,軛結(jié)構(gòu)逐漸被修復(fù),,還原后的石墨烯,,;之Ihjfl0電斥力減?。畨毫ψ饔孟滦纬闪讼嘟获g的骨架狀r烯水凝膠。Iji等…將氧化石墨超聲分散】l8O(卜水熱眨心l.制得海綿狀的三維什墨烯氣凝膠,。j際比太f!l達l32I31,。?!,。.具有比膨脹墨和其他仃機【】發(fā)I;付制&r的ll殷附能Wu等,。利用水熱法合成了連通,,、孔人小為一9~3.5nnl,、島比表而積和低質(zhì)蛀密度的彩孔狀-2II:r烯凝膠,。此外.Song等利用該法成功i火僻J能II殷附水又能吸附油的雙親性多功能墨烯泡沭。氧化石墨烯單片上隨機分布著羥基和環(huán)氧基,、羧基和羰基,。
智能手機、平板電腦等便攜式設(shè)備的普及為人們的生活帶來了極大的便利,。但是,,其中的高速處理器等電子組件會產(chǎn)生不良的電磁能量,這不僅會損害電子組件自身的使用壽命,、干擾其他組件的功能,,還會對人體健康帶來危害,。石墨烯薄膜具有優(yōu)異的電學(xué)性能及熱學(xué)性能,,被認(rèn)為是相當(dāng)有發(fā)展前景的超薄電磁屏蔽材料,。鄭**教授團隊[56]通過蒸發(fā)自組裝法制備了大面積GO薄膜。經(jīng)過石墨化處理后,,所得石墨烯薄膜具有出色的性能,,其電磁屏蔽性能和面內(nèi)熱導(dǎo)率分別可達20dB、1100WFengW等人通過疊層熱壓技術(shù)成功制備了含有石墨烯納米片(GNP)和Ni納米鏈的復(fù)合膜(HAMS),。通過將Ni納米鏈和GNP選擇性地分布在不同的層中,,其比較好電導(dǎo)率、屏蔽效果和面內(nèi)熱導(dǎo)率分別可以達到76.8Sm'51.4dB和8.96WH1-1K-1,。氧化石墨烯未來可以應(yīng)用于水泥復(fù)合材料,。全國生產(chǎn)氧化石墨烯材料
石墨烯抗靜電阻燃復(fù)合材料高氧指數(shù),以及良好的流動性與力學(xué)性能,。單層氧化石墨烯
單層石墨烯在室溫下的熱導(dǎo)率超過5000Wnr1IC1,,因此被作為用于熱管理系統(tǒng)中的理想熱管理材料。近年來,,人們發(fā)現(xiàn)取向三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠為熱量傳遞提供有效路徑,,因此在散熱材料和相變材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。劉忠范院士團隊[39]合成了用作熱管理材料的石墨烯氣凝膠/十八烷酸相變復(fù)合材料,,在填充含量為20vol%時熱導(dǎo)率約為2.635Wm-1K-1,且其垂直分布的石墨烯納米片提供了更大的光吸收及熱交換面積,,顯著提高了太陽能的光-熱轉(zhuǎn)換及存儲效率,,遠遠優(yōu)于其他傳統(tǒng)的光-熱轉(zhuǎn)換材料。單層氧化石墨烯