石墨烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)組成及其物理性能從其化學(xué)結(jié)構(gòu)組成上來(lái)看,它是由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型(呈蜂巢晶格)的二維碳納米材料。其次從其物理性能上來(lái)看,它具有光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性一部分列的物理性能,從這也可以表現(xiàn)出它是一種非金屬材料,其不具備金屬所擁有的性能。石墨烯是蠢脊由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料是已知世界上**薄、**硬的材料,被譽(yù)為“黑金”、“新材料***”。石墨烯的厚度可達(dá)頭發(fā)絲的20萬(wàn)分之一,強(qiáng)度是鋼的200倍??茖W(xué)家預(yù)言,石墨烯將會(huì)是21世紀(jì)****重要,要優(yōu)先集中精力的新材料,市場(chǎng)應(yīng)用前景不可估量。石墨烯不僅*是電子產(chǎn)品、新能源電池、航空航天領(lǐng)域?qū)е律鐣?huì)的特別要注意關(guān)注。玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)與耐磨性能。貴州石墨烯pet抗菌母粒
溶劑剝離法的原理是將少量的石墨分散于溶劑中,形成低濃度的分散液,利用超聲波的作用破壞石墨層間的范德華力,此時(shí)溶劑可以插入石墨層間,進(jìn)行層層剝離,制備出石墨烯。此方法不會(huì)像氧化-還原法那樣破壞石墨烯的結(jié)構(gòu),可以制備高質(zhì)量的石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的產(chǎn)率比較高(大約為8%),電導(dǎo)率為6500S/m。研究發(fā)現(xiàn)高定向熱裂解石墨、熱膨脹石墨和微晶人造石墨適合用于溶劑剝離法制備石墨烯。溶劑剝離法可以制備高質(zhì)量的石墨烯,整個(gè)液相剝離的過(guò)程沒(méi)有在石墨烯的表面引入任何缺陷,為其在微電子學(xué)、多功能復(fù)合材料等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的應(yīng)用前景。缺點(diǎn)是產(chǎn)率很低。山西石墨烯導(dǎo)熱地暖管材利用氧化石墨制備的石墨烯導(dǎo)熱膜,導(dǎo)熱系數(shù)高。
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(shì)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(shì)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。
納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子組成,也可以由異種原子(非碳原子)組成,甚至可以是納米孔。納米碳材料主要包括四種類(lèi)型:石墨烯、碳納米管,碳納米纖維,納米碳球。碳元素是自然界中存在的與人類(lèi)**密切相關(guān)、**重要的元素之一,它具有SP、SP2、SP3雜化的多樣電子軌道特性,在加之SP2的異向性導(dǎo)致晶體的各向?qū)院推渌帕械母飨驅(qū)浴R虼艘蕴荚貫?**構(gòu)成元素的碳素材料具有各式各樣的性質(zhì),并且新碳素相合新碳素材料還不斷被發(fā)現(xiàn)和人工制得。事實(shí)上,沒(méi)有任何元素能像碳這樣作為單一元素可形成像三維金剛石晶體、二維石墨層片、一維卡賓和碳納米管、零維富勒烯分子等如此之多的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)完全不同的物質(zhì)。表1給出了碳的化學(xué)鍵合及其形成的各種典型有機(jī)物、無(wú)機(jī)物和碳相的例子。常州第六元素?fù)碛谢厥?循環(huán)氧化技術(shù)等自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
目前第六元素全資子公司常州第六元素半導(dǎo)體有限公司已與客戶(hù)成功開(kāi)發(fā)石墨烯超級(jí)銅復(fù)合材料(“超級(jí)銅”),“超級(jí)銅”利用CVD沉積技術(shù)制備而成,石墨烯超級(jí)銅導(dǎo)電率高于銀10%,如成功應(yīng)用于電機(jī),若按10%替換,則每年節(jié)約用電,相當(dāng)于葛洲壩電站近2個(gè)月的發(fā)電量,節(jié)約電費(fèi)約20億元。近日,中國(guó)中車(chē)高電導(dǎo)率銅基復(fù)合材料“超級(jí)銅”登上央視《焦點(diǎn)訪(fǎng)談》節(jié)目。據(jù)中國(guó)中車(chē)介紹,“超級(jí)銅”由中車(chē)研究院與上海交通大學(xué)張荻團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研發(fā),是一種高電導(dǎo)率銅基復(fù)合材料。“超級(jí)銅”利用石墨烯較好的導(dǎo)電性和力學(xué)性能與銅材料片堆疊制成,實(shí)現(xiàn)了石墨烯和銅的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,超級(jí)銅的導(dǎo)電性能超過(guò)銀10%,如果全國(guó)10%的電機(jī)用上這種“超級(jí)銅”材料,那么一年可以節(jié)省出180多億度電。180億度電相當(dāng)于節(jié)省出一個(gè)葛洲壩電站(2022年葛洲壩電站完成發(fā)電量)。目前,“超級(jí)銅”已完成中試驗(yàn)證,驗(yàn)證了超級(jí)銅的量產(chǎn)可行性,并實(shí)現(xiàn)了小批量生產(chǎn),接下來(lái)將加快批量化制造進(jìn)程。玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料顏色、性能可根據(jù)客戶(hù)需求定制。貴州石墨烯pet抗菌母粒
第六元素是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)石墨烯復(fù)合材料的企業(yè),歡迎聯(lián)系。貴州石墨烯pet抗菌母粒
石墨烯的主要應(yīng)用1、傳感器石墨烯可以做成化學(xué)傳感器,這個(gè)過(guò)程主要是通過(guò)石墨烯的表面吸附性能來(lái)完成的,根據(jù)部分學(xué)者的研究可知,石墨烯化學(xué)探測(cè)器的靈敏度可以與單分子檢測(cè)的極限相比擬。石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使它對(duì)周?chē)沫h(huán)境非常敏感。石墨烯是電化學(xué)生物傳感器的理想材料,石墨烯制成的傳感器在醫(yī)學(xué)上檢測(cè)多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。2、晶體管石墨烯可以用來(lái)制作晶體管,由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性,這種晶體管在接近單個(gè)原子的尺度上依然能穩(wěn)定大氏地工作。相比之下,目前以硅為材料的晶體管在10納米左右的尺度上就會(huì)失去穩(wěn)定性;石墨烯中電子對(duì)外場(chǎng)的反應(yīng)速度超快這一特點(diǎn),又使得由它制成的晶體管可以達(dá)到極高的工作頻率。貴州石墨烯pet抗菌母粒