單層石墨烯在室溫下的熱導率超過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)絡結構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域具有廣闊的應用前景,。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/十八烷酸相變復合材料,,在填充含量為20vol%時熱導率約為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-熱轉換及存儲效率,,遠遠優(yōu)于其他傳統(tǒng)的光-熱轉換材料,。氧化石墨烯可如同界面活性劑一般存在界面,,并降低界面間的能量。其親水性被認知,。新型氧化石墨烯制造
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,。標準氧化石墨烯產(chǎn)品介紹氧化石墨烯分散液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,。
儲能電池在人們的日常通信及綠色出行等領域發(fā)揮著日益重要的作用,這就對先進的鋰離子電池與鋰硫電池電極制備技術提出了更高的要求,。大量研究成果表明以碳納米管與石墨烯為**的納米碳材料因其優(yōu)異的導電能力,、良好的機械性能以及獨特的形貌與結構特征,可在不同的應用模式下顯著提高儲能電池的容量性能,、倍率性能以及循環(huán)壽命,。與此同時也應認識到在這些材料取得更加***與商業(yè)化的應用前還需要解決以下問題:(1)研發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質量材料制備技術,。碳納米管與石墨烯的導電能力對其所應用的電極性能有著決定性的影響,,因而需要不斷完善與探索新的制備工藝(如氣相沉積法)與化學改性(如元素摻雜)方法。
除了可以將太陽能轉換為熱能存儲之外,,石墨烯相變材料也可以將電能轉換為熱能存儲,。Wang[65]等人通過冰模板法制備了石墨烯納米片(GNP)氣凝膠,然后與石蠟復合得到相變復合材料,,具有高導熱性,、較好的形狀穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,,當GNP含量為4.1wt%時熱導率可達到1.42Wm-11C1。此外,,當電壓為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換能力,。Li[66】等人將氣相擴散法和溶膠-凝膠法相結合,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)絡的三維石墨烯氣凝膠,,導熱率和導電率分別高達1.71士0.2Wnr11C1和341.3Snr1。其相變復合材料在施加1,?3V的電壓時,,電-熱轉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-熱轉換及存儲系統(tǒng)提供理論基礎,,并證明了石墨烯相變復合材料在電子設備,、太陽能存儲利用、熱管理系統(tǒng)等領域具備的潛力,。常州第六元素擁有石墨烯微片的缺陷修復/比表面可控技術,。
石墨烯宏觀體材料的形狀可通過改變不同的制備方法、反應基底及反應容器等對其進行調控,,但其微觀結構的可控性和重復性差,。具有相同宏觀形貌的石墨烯相關理化性能也不盡相同,甚至相差很大,。因此,,對于實現(xiàn)宏觀體石墨烯材料微觀結構的控制是今后研究的一個難點。當前制備石墨烯宏觀體材料大部分都是以氧化石墨,、氧化石墨烯以及還原氧化石墨烯等石墨烯氧化物為原料,,但這些石墨烯氧化物在電學性能和力學性能等方面都略有減弱,制備出來的石墨烯宏觀體材料的結構性能也就與理論研究結果差距較大,,因而對石墨烯宏觀體制備原料的開發(fā)以及結構性能的提高是至關重要的,。盡管石墨烯宏觀體材料較大的比表面積和良好的電學性能可應用于環(huán)境治理和電子器件等領域,但石墨烯良好的透光和導熱性能仍待進一步的研究應用,。石墨烯型號為SE1231,、SE1232、SE1233,、SE1234,。新型氧化石墨烯常見問題
利用氧化石墨制備的石墨烯導熱膜,導熱系數(shù)高,。新型氧化石墨烯制造
氧化石墨烯(grapheneoxide)是石墨烯的氧化物,,其顏色為棕黃色,,市面上常見的產(chǎn)品有粉末狀、片狀以及溶液狀的,。因經(jīng)氧化后,,其上含氧官能團增多而使性質較石墨烯更加活潑,可經(jīng)由各種與含氧官能團的反應而改善本身性質,。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,,氧化石墨烯是單一的原子層,可以隨時在橫向尺寸上擴展到數(shù)十微米,。因此,,其結構跨越了一般化學和材料科學的典型尺度。氧化石墨烯可視為一種非傳統(tǒng)型態(tài)的軟性材料,,具有聚合物,、膠體、薄膜,,以及兩性分子的特性,。氧化石墨烯長久以來被視為親水性物質,因為其在水中具有優(yōu)越的分散性,,但是,,相關實驗結果顯示,氧化石墨烯實際上具有兩親性,,從石墨烯薄片邊緣到**呈現(xiàn)親水至疏水的性質分布,。因此,氧化石墨烯可如同界面活性劑一般存在界面,,并降低界面間的能量,。其親水性被***認知。新型氧化石墨烯制造