石墨烯由sp2雜化碳原子連接而成,,是二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)晶體,電子可以自由移動(dòng),,電子傳輸性能良好,。石墨烯在鋰電池中的應(yīng)用主要涉及電池正極材料、負(fù)極材料以及導(dǎo)電劑三個(gè)方面,。在石墨烯作為電池正極材料時(shí),,利用表面含氧官能團(tuán)等優(yōu)勢提高鋰離子電池的倍率性能,且具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性,;作為電池負(fù)極材料時(shí),,獨(dú)特納米片層結(jié)構(gòu)可以構(gòu)建有效“點(diǎn)—面”導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),提供存儲(chǔ)空間,,提高比容量并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)快速充電放電,;作為導(dǎo)電劑使用,以石墨烯為添加劑加入到傳統(tǒng)導(dǎo)電劑中,,可以顯著提高鋰電池中鋰離子的嵌鋰速度,,提升導(dǎo)電劑的導(dǎo)電,、放電性能,改善循環(huán),。石墨烯由sp2雜化碳原子連接而成,,是二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)晶體,電子可以自由移動(dòng),,電子傳輸性能良好,。石墨烯在鋰電池中的應(yīng)用主要涉及電池正極材料、負(fù)極材料以及導(dǎo)電劑三個(gè)方面,。在石墨烯作為電池正極材料時(shí),,利用表面含氧官能團(tuán)等優(yōu)勢提高鋰離子電池的倍率性能,,且具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性,;作為電池負(fù)極材料時(shí),獨(dú)特納米片層結(jié)構(gòu)可以構(gòu)建有效“點(diǎn)—面”導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),,提供存儲(chǔ)空間,,提高比容量并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)快速充電放電;作為導(dǎo)電劑使用,,以石墨烯為添加劑加入到傳統(tǒng)導(dǎo)電劑中,,可以顯著提高鋰電池中鋰離子的嵌鋰速度。石墨烯具有非常良好的光學(xué)特性,,在較寬波長范圍內(nèi)吸收率約為2.3%,,看上去幾乎是透明的。哪些石墨烯漿料
科學(xué)家們已成功運(yùn)用二維材料組裝成了兼具很小人造孔的海水脫鹽設(shè)備,,容許直徑大于其裂縫本身的離子通過,,沖破了傳統(tǒng)觀念,為制造高通量水脫鹽膜鋪墊了道路,。曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究所(NGI)的研究人員成功地在一個(gè)尺碼*為幾埃()的新型膜片上制造了小尺碼的狹縫,。這使得能夠研究各種離子到底如何通過這些細(xì)微的孔。這些狹縫由石墨烯,、六方氮化硼(hBN)和二硫化鉬(MoS2)制成,,并且令人驚訝的是,它容許直徑大于其自身尺碼的離子時(shí)有發(fā)生滲透,。這種尺碼排阻研究利于更好地明了相近規(guī)模的生物過濾器如水通道蛋白的工作機(jī)理,,從而有助于開發(fā)用以海水脫鹽和相關(guān)技術(shù)的高通量過濾器。對于對流體及其過濾行為感興趣的科學(xué)家來說,,可控地制造大小相近小離子和單個(gè)水分子的毛細(xì)管是一個(gè)***但好像遙遠(yuǎn)的目標(biāo),。研究人員始終在試圖模擬自然時(shí)有發(fā)生的離子運(yùn)輸系統(tǒng),但實(shí)情驗(yàn)證這是不容易的,。用到基準(zhǔn)技術(shù)和常規(guī)材質(zhì)制造的通道不幸受到材質(zhì)表面固有粗糙度的限制,,其大小一般而言比小離子的水合直徑大**少十倍。今年早些時(shí)候,NGI開發(fā)的石墨烯氧化物衍生膜受到相當(dāng)大的關(guān)注,,是新型過濾技術(shù)的潛力運(yùn)動(dòng)員,。陜西石墨烯研發(fā)續(xù)航里程與鉛酸電池相比,石墨烯電池的續(xù)航里程比較長,。如果要長途旅行,,選擇石墨烯電池比較合適。
科學(xué)家們逐漸發(fā)現(xiàn)碳素材料在硬度,、光學(xué)特性,、耐熱性、耐輻射特性,、耐化學(xué)藥品特性,、電絕緣性、導(dǎo)電性,、表面與界面特性等方面比其它材料優(yōu)異,,可以說碳材料幾乎包括了地球上所有物質(zhì)所具有的特性,如**硬-**軟,,絕緣體-半導(dǎo)體-良導(dǎo)體,,絕熱-良導(dǎo)熱,全吸光-全透光等,,因此具有***的用途,。碳納米管是由碳原子形成的石墨烯片層卷成的無縫、中空的管體,,一般可分為單壁碳納米管,、多壁碳納米管和雙壁碳納米管。根據(jù)尺寸大小將碳球分為:(1)富勒烯族系Cn和洋蔥碳(具有封閉的石墨層結(jié)構(gòu),,直徑在2-20nm之間),,如C60,C70等;(2)未完全石墨化的納米碳球,,直徑在50nm一1μm之間;(3)碳微珠,,直徑在11μm以上。另外,,根據(jù)碳球的結(jié)構(gòu)形貌可分為空心碳球,、實(shí)心硬碳球、多孔碳球,、核殼結(jié)構(gòu)碳球和膠狀碳球等,。
溶劑熱法是指在特制的密閉反應(yīng)器(高壓釜)中,采用有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì),,通過將反應(yīng)體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度),,在反應(yīng)體系中自身產(chǎn)生高壓而進(jìn)行材料制備的一種有效方法,。溶劑熱法解決了規(guī)模化制備石墨烯的問題,,同時(shí)也帶來了電導(dǎo)率很低的負(fù)面影響,。為解決由此帶來的不足,研究者將溶劑熱法和氧化還原法相結(jié)合制備出了高質(zhì)量的石墨烯,。Dai等發(fā)現(xiàn)溶劑熱條件下還原氧化石墨烯制備的石墨烯薄膜電阻小于傳統(tǒng)條件下制備石墨烯,。溶劑熱法因高溫高壓封閉體系下可制備高質(zhì)量石墨烯的特點(diǎn)越來越受科學(xué)家的關(guān)注。溶劑熱法和其他制備方法的結(jié)合將成為石墨烯制備的又一亮點(diǎn),。石墨烯的制備方法還有高溫還原,、光照還原、外延晶體生長法,、微波法,、電弧法、電化學(xué)法等,。筆者在以上基礎(chǔ)上提出一種機(jī)械法制備納米石墨烯微片的新方法,,并嘗試宏量生產(chǎn)石墨烯的研究中取得較好的成果,。如何綜合運(yùn)用各種石墨烯制備方法的優(yōu)勢,,取長補(bǔ)短,解決石墨烯的難溶解性和不穩(wěn)定性的問題,,完善結(jié)構(gòu)和電性能等是今后研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),,也為今后石墨烯的制備與合成開辟新的道路。常州第六元素?fù)碛惺纳疃炔鍖雍透呓怆x率的制備技術(shù),。
這項(xiàng)運(yùn)用新工具2D材質(zhì)的研究展示了從鹽水中提供干凈飲用水的現(xiàn)實(shí)全世界前途,。為了更好地理解離子運(yùn)輸背后的基本機(jī)制,曼徹斯特大學(xué)的AndreGeim爵士***的一個(gè)團(tuán)隊(duì)制作了原子尺碼的平整狹縫,,尺碼*為幾埃,。這些通道是化學(xué)惰性的,平均壁厚為??潭?。研究人員在兩塊100納米厚的石墨晶體板上制造了狹縫設(shè)備,這些石墨板是通過刨削大塊石墨結(jié)晶獲取的,。然后在將另一塊板放在***塊板上之前,,在石墨晶體板的每個(gè)邊沿置放雙層石墨烯和單層MoS2的二維原子結(jié)晶的矩形片。這樣就獲取了墊片厚度的空隙,?!熬拖衲靡槐緯诿總€(gè)外緣置放兩個(gè)火柴,,然后再放上另一本書,,”Geim解釋說,,“這引致書本表面之間的空隙,空隙的高度相等火柴的厚度,。在我們的事例中,,這些書是原子平緩的石墨晶體,火柴是石墨烯或MoS2單層,?!边@種組裝靠范德華力結(jié)合在一起,狹縫尺寸與水通道蛋白的直徑大略相同,,這對活生物體至關(guān)舉足輕重,。狹縫是也許的很小大小,因?yàn)榫咻^薄間隔物的狹縫是不安定的,,并且也許由于相對壁之間的吸引而塌陷,。在將離子浸泡離子溶液中時(shí),如果在其上強(qiáng)加電壓,,則離子會(huì)流過狹縫,,并且該離子流將組成電流。該團(tuán)隊(duì)通過狹縫測量離子電導(dǎo)率,。氧化石墨應(yīng)用于熱管理,、橡膠、塑料,、樹脂,、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。官能化石墨烯納米材料
石墨烯可應(yīng)用于橡膠,、塑料,、樹脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域,,從而提高復(fù)合材料的機(jī)械性能,。哪些石墨烯漿料
第六元素即將新三板上市或?qū)⑼苿?dòng)市場對石墨烯板塊投資的關(guān)注度。公司主營石墨烯生產(chǎn),。全名為常州第六元素材料科技股份有限公司,,注冊資金5000萬元。截至目前,,公司采用氧化還原法制備石墨烯粉體的工藝已經(jīng)成熟,,且擁有一系列相關(guān)技術(shù)儲(chǔ)備,加之有能力完成更大規(guī)模生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)運(yùn)行,。此外,,經(jīng)過長期驗(yàn)證,公司采用氧化還原法制備的石墨烯粉體產(chǎn)品適于較寬范圍內(nèi)的多種下游產(chǎn)品應(yīng)用,。公司主營產(chǎn)品按照銷售數(shù)量具體劃分為兩種:公斤級銷售和克級銷售,,其中公斤級銷售主要面向的客戶是下游應(yīng)用企業(yè),,包括涂料、復(fù)合材料,、儲(chǔ)能器件等生產(chǎn)企業(yè),;克級銷售主要面向的客戶是科研院校,主要從事石墨烯粉體材料研發(fā),。借助于技術(shù),、資金及人員等重要資源,公司已完成了石墨烯粉體宏量制備生產(chǎn)線的升級改造,,從1噸的中試生產(chǎn)線到年產(chǎn)10噸石墨烯粉體生產(chǎn)線,,再到正在申請的年產(chǎn)100噸石墨烯、300噸氧化石墨生產(chǎn)線,,公司石墨烯粉體宏量制備技術(shù)趨于成熟,,規(guī)模化生產(chǎn)即將突破,。2013年中科院重慶研究院研制出15英寸的單層石墨烯,;2013年2月,無錫格菲電子薄膜科技有限公司研發(fā)出石墨烯電容式觸屏手機(jī),;寧波墨西科技有限公司年產(chǎn)300噸石墨烯粉體生產(chǎn)線投產(chǎn),;2013年5月。哪些石墨烯漿料