中科院金屬研究所沈陽材質(zhì)科學(xué)國家(聯(lián)合)實(shí)驗(yàn)室科研人員運(yùn)用化學(xué)氣相沉積法制備出石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造材質(zhì),一舉攻陷石墨烯制備難題,將石墨烯制備帶入產(chǎn)量高、生長面積大的新時(shí)代。這一突破不久前入選了2011年度中國科學(xué)**進(jìn)展。為了揭露石墨烯這一隱秘材質(zhì)的面紗,新聞?dòng)浾呷涨安稍L了中科院金屬所的科研人員。據(jù)介紹,石墨烯是一種新型碳材質(zhì),為單層碳原子緊密堆積而成的二維蜂窩狀晶體結(jié)構(gòu)。石墨烯的導(dǎo)電性極好,在射頻晶體管、超靈敏傳感器、柔性透明導(dǎo)電薄膜、***和高導(dǎo)復(fù)合材料、高性能鋰離子電池組和超級電容器等方面展現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力,成為全人類目前已知的強(qiáng)度**高的物質(zhì)。它不*可以開發(fā)制造出薄如紙片的超輕型飛機(jī)材質(zhì)、超韌性的防彈衣,甚至還能為將來制造“太空電梯”纜線敞開期望之門。但是,繁復(fù)的制造工藝阻撓著石墨烯的普遍使用。高質(zhì)量石墨烯的大量制備以及把石墨烯片組裝成具備特定構(gòu)造的材質(zhì)對綜合利用石墨烯的眾多不錯(cuò)特性、實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用具備極度關(guān)鍵的含義。據(jù)該所科研人員介紹,他們在石墨烯三維體材質(zhì)的宏量制備和應(yīng)用中使用泡沫金屬作為生長基體,運(yùn)用化學(xué)氣相沉積法方式制備出兼具三維連接網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的泡沫狀石墨烯體材質(zhì)。石墨烯導(dǎo)電漿料中分散有少層石墨烯,可以作為電池正極導(dǎo)電劑。多層石墨烯吸附
在聲學(xué)領(lǐng)域,利用石墨烯材料極低的質(zhì)量密度、極薄的厚度以及極高的機(jī)械強(qiáng)度的優(yōu)異特性,其可作為振膜應(yīng)用于發(fā)聲器件中,可獲得優(yōu)異的頻譜特性。第六元素研發(fā)的石墨烯振膜,經(jīng)過客戶測試,該石墨烯發(fā)聲器件具有非常好的頻譜特性,保真度高。掛脖藍(lán)牙耳機(jī)采用的是石墨烯振膜有薄且強(qiáng)韌的特點(diǎn),精確傳遞聲音又不會(huì)過薄變形。其實(shí)石墨烯同樣也是一種可以用來做振膜的材料。相信不少人都知道,石墨和鉆石其實(shí)是同樣的碳元素物質(zhì)。石墨烯同樣也是一種天然的材料,但是也就是近年才真正有技術(shù)能真正人工分離石墨烯,并且應(yīng)用在材料方面。傳統(tǒng)的塑膠pv材料的振膜,并不足夠滿足復(fù)雜多樣的聲音同時(shí)呈現(xiàn),新的石墨烯材料由于具備較好的韌性和強(qiáng)度,所以稱為了耳機(jī)振膜新的選材。由于超輕超薄形變以后還能輕易恢復(fù),滿足耳機(jī)用不高的功率驅(qū)動(dòng)振膜產(chǎn)生復(fù)雜的聲音。關(guān)于石墨烯有哪些第六元素是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)石墨烯復(fù)合材料的企業(yè),歡迎聯(lián)系。
鋰離子電池組均需保護(hù)線路,預(yù)防電池組被過充過放電。充電時(shí)間太長、壽命太短。目前鋰電池安全疑問的解決方案是物理性的:一是使用開關(guān)元件,當(dāng)電池組內(nèi)的溫度上升時(shí),它的阻值隨之上升,當(dāng)溫度過高時(shí),會(huì)自動(dòng)終止供電;二是選項(xiàng)恰當(dāng)?shù)母舭宀牧希?dāng)溫度升高到一定數(shù)值時(shí),隔板上的微米級微孔會(huì)自動(dòng)溶解掉,從而使鋰離子不能通過,電池組內(nèi)部反應(yīng)終止;三是設(shè)立安全閥(就是電池組頂部的放氣孔),電池組內(nèi)部壓力升高到一定數(shù)值時(shí),安全閥自動(dòng)敞開,確保電池組的使用安全性。而對于大容量鋰離子電池,特別是汽車等用大容量鋰離子電池,只好使用強(qiáng)制散熱。這就為納米鋰電池的問世提供了或許。鋰離子電池組正負(fù)極材料納米化加工后制成的電池組,是綠色環(huán)保產(chǎn)品,對環(huán)境不導(dǎo)致污染,并且成本較目前的高容量電池組低。納米鋰電池技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是高容量、高功率、高安全性之納米級鋰電池材質(zhì)的開發(fā)與落實(shí)應(yīng)用。目前德陽高瞻遠(yuǎn)矚,力圖制作***新能源材質(zhì)***基地與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)基地。德陽瞄準(zhǔn)了納米鋰電池這樣的優(yōu)勢,1、由科學(xué)家黃銘主導(dǎo)的23億入股“黃銘納米鋰電池材質(zhì)”剛建成,年產(chǎn)3000噸電池組材質(zhì)。
石墨烯電池真的如此厲害嗎?我們也無法知道,作為一個(gè)新興產(chǎn)物,或許大家都對它抱有很大期望,但是我們必須要清楚,石墨烯電池仍是處于實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)物,技術(shù)目前難以突破,是否能夠量產(chǎn)依然未知。正道汽車目前有六款概念車,其中都是搭載了正道集團(tuán)開發(fā)的增程電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),簡單來說就是使用動(dòng)力源去發(fā)電驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)車輛,同時(shí)還可以充電使用。不同的是,正道汽車所搭載的動(dòng)力系統(tǒng)不是采用普通的發(fā)動(dòng)機(jī),而是采用微型渦輪發(fā)電機(jī)來發(fā)電,電池更是采用了正道集團(tuán)宣傳的超級電池,都采用了石墨烯技術(shù),不過車展上電池并沒有展示出來。根據(jù)外媒消息,正道H600**快在明年,也就是2019年推出量產(chǎn)版本,或許那時(shí)我們可以一睹所謂石墨烯電池真的是否如此厲害。蓋姆、諾沃肖洛夫和帕克因?yàn)閷κ┑陌l(fā)現(xiàn)和研究做出的貢獻(xiàn),于2010年被授予了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
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)液相剝離的過程沒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。氧化石墨易于接枝改性,可與復(fù)合材料進(jìn)行原位復(fù)合。多層石墨烯吸附
石墨烯導(dǎo)電漿料應(yīng)用于鋰離子電池導(dǎo)電劑添加劑,抗靜電涂層等領(lǐng)域。多層石墨烯吸附
這種石墨烯體材質(zhì)完整地復(fù)制了泡沫金屬的構(gòu)造,石墨烯以無縫連接的方法組成一個(gè)全連接的總體,兼具出色的電荷傳導(dǎo)能力、850平方米/克的比表面積、%的孔隙率以及5毫克/立方厘米的極低密度。負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的**告知新聞?dòng)浾撸@種方式可控性好,容易放大,通過變動(dòng)工藝條件可以調(diào)控石墨烯的平均層數(shù)、石墨烯網(wǎng)絡(luò)的比表面積、密度和導(dǎo)電性,并且使用基體卷曲的方式他們可制備出170毫米×220毫米及更大面積的石墨烯泡沫材質(zhì)?;谑┡菽c眾不同的三維網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造,中科院金屬所還使用原位聚合的方式制備出石墨烯泡沫/硅橡膠復(fù)合材料,在石墨烯添加量*為%的條件下,復(fù)合材料的電導(dǎo)率可達(dá)10西門子/厘米,比基于化學(xué)氧化剝離法制備的相同添加量的石墨烯復(fù)合材料的電導(dǎo)率提高了6個(gè)數(shù)量級,也大于碳納米管復(fù)合材料的電導(dǎo)率。而且這種復(fù)合材料有著很好的柔韌性和穩(wěn)定性,在彎折和拉伸等條件下*有很小的電阻變化,在應(yīng)力獲釋后可很快回復(fù)其原有形貌和電阻值,是一種完美的彈性導(dǎo)體材質(zhì),這一性能使其在柔性顯示器、可穿戴式移動(dòng)通訊裝置和人造肌膚等柔性電子方面兼具空曠的應(yīng)用前途。在采訪終結(jié)時(shí)**強(qiáng)調(diào),以多孔金屬作為生長基體是石墨烯化學(xué)氣相沉積法發(fā)育的一條新思路。多層石墨烯吸附