電子產(chǎn)品**率密度的迅速提高使得如何有效排熱成為能量存儲技術快速發(fā)展的關鍵問題,,其中,,在熱源和散熱器之間使用的熱界面材料(TIM)是熱管理系統(tǒng)的重要因素。TIM用于將熱管理系統(tǒng)中的兩種固體材料連接起來,,填充它們之間因表面粗糙度不理想而產(chǎn)生的空隙和凹槽,,從而起到減小界面熱阻、降低集成電路的平均溫度和熱點溫度的作用,。目前**普遍的TIM是由填充導熱材料的復合材料組成,,但是隨著電子產(chǎn)品微型化、集成化的發(fā)展,,隨之而來的對小型,、柔初且高效散熱TIM的需求已經(jīng)超出了目前TIM的能力,。因此,,人們己經(jīng)對具有高熱導率、高機械性能的石墨烯/聚合物復合材料、石墨烯涂層等熱管理材料的開發(fā)進行了***的研宄,。石墨烯極少添加量可改善材料力學性能,。湖北氧化石墨烯
石墨烯薄膜具有優(yōu)異的面內(nèi)熱導率和良好的柔鈿性,因此經(jīng)常在可穿戴設備,、電子設備等領域被用作散熱材料使用,。劉忠范院士團隊[78]通過等離子增強化學氣相沉積法(PECVD)在藍寶石襯底上生長石墨烯納米壁,得到的納米壁具有獨特的結構和出色的熱導率,。在輸入電流為350mA的情況下,,基于石墨烯納米壁組裝的LED在光輸出功率方面提高了37%左右,而溫度卻降低了3.8%,,說明石墨烯納米壁可用作LED應用中增強散熱的良好材料,。Kim[79]等人使用球磨法將氟化石墨剝落為氟化石墨烯溶液,然后通過真空抽濾得到10pm厚的超薄氟化石墨烯薄膜(EGF),,顯示出242Wm-1K-1的優(yōu)異面內(nèi)熱導率,。Guo_等人通過涂布法制備了一種厚度可控的可拉伸石墨烯薄膜。這種石墨烯薄膜具有良好的柔韌性和優(yōu)異的導熱性能,,在施加3.2V電壓時,,薄膜可以在6s內(nèi)從室溫快速升溫至45°C。而去除外加電壓后,,石墨烯薄膜可在5s內(nèi)迅速冷卻至室溫,,實驗結果顯示其既具有快速的電加熱響應,又具有高效的散熱能力,。湖北氧化石墨烯制備氧化石墨烯的原料主要是石墨,、高錳酸鉀和濃硫酸。
在過去的幾十年里,,隨著工業(yè)的快速發(fā)展,,環(huán)境污染和石化燃料資源枯竭問題日益嚴重,設計和制備能夠有效轉換和利用太陽能等可再生能源的新型熱管理材料成為了目前急需解決的難題,。另外,,由于電子設備組件正在逐漸向微型化、集成化方向發(fā)展,,這種趨勢會導致設備在運行過程中產(chǎn)生大量熱量,,從而影響其可靠性、穩(wěn)定性和安全性,。因此,,制備具有高導熱的散熱材料是促進電子設備發(fā)展的關鍵問題之一。由于石墨烯具有高本征熱導率,、高比表面積及優(yōu)異的機械性能,,被作為制備熱能存儲材料,、散熱材料等熱管理材料的理想選擇。
自碳納米管(CNTs)在1991年被Iijima報道以來[10],,這種具有一維納米尺寸的管狀碳材料以其獨特的力學,、電學、熱學及光學特性,,在電極材料,、醫(yī)學、儲氫裝置和催化劑等諸多領域[11~13]得到了廣泛的應用,。鋰離子電池領域是碳納米管相當有潛力的應用方向之一,。首先,碳納米管自身就是一種***的鋰離子電池負極材料;其次,,碳納米管尤其是使用化學氣相沉積技術制備的定向生長的三維碳納米管陣列具備優(yōu)異的機械強度,,并且由于其獨特的彈道電子傳導效應及抗電遷移能力,其電導率可高達105S/m[14],。將其作為三維導電結構或導電添加劑加入到其他電極材料之中,,不但可提高復合電極的電子與離子傳輸能力,還可***增強電極的機械性能,。氧化石墨烯懸浮液可以用于鋰電池負極改性,。
氧化石墨烯的性能:(1)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;(2)易于接枝改性,,可與復合材料進行原位復合,,從而賦予復合材料導電、導熱,、增強,、阻燃、***抑菌等性能,;(3)易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液,,易于成膜。氧化石墨烯的應用領域:應用于熱管理,、橡膠,、塑料、樹脂,、纖維等高分子復合材料領域,,還可以應用于鋰電正負極材料的復合、催化劑負載等,。氧化石墨烯分散液的性能:(1)含有豐富的羥基,、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,;(2)易于接枝改性,可與復合材料進行原位復配,,從而賦予復合材料導電、導熱,、增強,、阻燃、***,、抑菌等性能,;(3)SE3122在水中具有很好的分散性,樣品單層率>90%,,產(chǎn)品經(jīng)輕微攪拌就可與水相互溶,;氧化石墨烯分散液的應用領域:應用于鋰電正負極材料,還可以應用于橡膠,、塑料,、樹脂、纖維等高分子復合材料領域,。氧化石墨烯薄片是石墨粉末經(jīng)化學氧化及剝離后的產(chǎn)物,。改性氧化石墨烯導熱
常州第六元素擁有氧化石墨(烯)、石墨烯粉體,、復合材料3大系列產(chǎn)品,。湖北氧化石墨烯
當今世界面臨著嚴峻的環(huán)境與能源挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)能源如煤,、石油的不斷消耗以及環(huán)境的日益惡化嚴重影響了人類的日常生活以及社會的正常發(fā)展,。因而開發(fā)更為高效與環(huán)境友好的能源設備越來越得到人們的強烈關注。為**的初代鋰離子二次電池以其在能量密度與操作電壓上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鉛酸與鎳鎘電池的優(yōu)勢,,迅速應用于便攜電子設備電池市場,。其后,,隨著具有環(huán)境友好,、成本低廉、循環(huán)性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)勢的以磷酸鐵鋰為**的正極材料的報道[6,,7],,鋰離子二次電池的應用也擴展到混合動力汽車與純電動汽車領域,。然而目前鋰離子電池電極材料還存在著諸多問題,如較低的電子電導率與鋰離子遷移效率,、嵌脫鋰過程中巨大的體積變化,、電極材料與電解液的副反應造成的容量損失以及活性物質(zhì)不可逆的結構變化制約材料的循環(huán)穩(wěn)定性等。另外,,由于目前常用的鋰離子電池正極材料固有的理論容量限制,,實際應用的鋰離子電池的比能量密度很難突破250Wh/kg[8],,因而難以滿足其在高比能量電池領域的長遠發(fā)展。在這種背景下,,鋰硫電池作為一種新的電化學儲能體系,,以其超高的理論能量密度(2600Wh/kg)以及單質(zhì)硫儲量豐富、環(huán)境友好的特點,,成為高比能二次電池的研究熱點,。湖北氧化石墨烯