單層石墨烯在室溫下的熱導(dǎo)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(luò)結(jié)構(gòu)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(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。劉忠范院士團(tuán)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(fù)合材料,在填充含量為20vol%時熱導(dǎo)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(zhuǎn)換及存儲效率,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他傳統(tǒng)的光-熱轉(zhuǎn)換材料。石墨烯抗靜電阻燃復(fù)合材料具備優(yōu)異的抗靜電性能和阻燃性能。黑龍江氧化石墨烯怎么用
除了可以將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能存儲之外,石墨烯相變材料也可以將電能轉(zhuǎn)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(fù)合得到相變復(fù)合材料,具有高導(dǎo)熱性、較好的形狀穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,當(dāng)GNP含量為4.1wt%時熱導(dǎo)率可達(dá)到1.42Wm-11C1。此外,當(dāng)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(zhuǎn)換能力。Li[66】等人將氣相擴(kuò)散法和溶膠-凝膠法相結(jié)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(luò)的三維石墨烯氣凝膠,導(dǎo)熱率和導(dǎo)電率分別高達(dá)1.71士0.2Wnr11C1和341.3Snr1。其相變復(fù)合材料在施加1?3V的電壓時,電-熱轉(zhuǎn)換效率比較高可以達(dá)到85%。這項工作能夠為開發(fā)智能的電-熱轉(zhuǎn)換及存儲系統(tǒng)提供理論基礎(chǔ),并證明了石墨烯相變復(fù)合材料在電子設(shè)備、太陽能存儲利用、熱管理系統(tǒng)等領(lǐng)域具備的潛力。云南氧化石墨烯價格玻纖增強復(fù)合材料戶外使用具有超長耐候性。
當(dāng)今社會日益增長的能源與環(huán)境需求對儲能電池技術(shù)的發(fā)展既是機(jī)遇也是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。納米碳材料如碳納米管與石墨烯因其優(yōu)異的導(dǎo)電能力、良好的機(jī)械性能以及獨特的形貌與結(jié)構(gòu)特征在儲能電池技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越普遍。本文通過綜述近年來碳納米管與石墨烯分別作為鋰離子電池的復(fù)合電極材料、負(fù)極活性材料、導(dǎo)電添加劑以及新型鋰硫電池用復(fù)合導(dǎo)電載體的***應(yīng)用進(jìn)展,重點討論了這兩類納米碳材料的不同應(yīng)用模式對儲能電池容量性能、倍率性能以及循環(huán)壽命的影響。同時對目前研究中存在的問題進(jìn)行了總結(jié),并對未來發(fā)展方向,如開發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質(zhì)量材料合成技術(shù)、提升材料的分散能力以有效構(gòu)筑復(fù)合電極結(jié)構(gòu)以及開發(fā)新的應(yīng)用模式等進(jìn)行了展望。
石墨是由大量碳原子組成的六角環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多層疊合體,因?qū)訂柦Y(jié)合能只有5.4kJ/tool,故在一定的外力作用下易被剝離,而剝離出的石墨單層結(jié)構(gòu)即為石墨烯。20世紀(jì)3O年代,Landau和Peierls等ll提出二維晶體是熱力學(xué)不穩(wěn)定的,在常溫常壓下易分解。因此,傳統(tǒng)理論認(rèn)為石墨烯只是一個理論結(jié)構(gòu),實際中無法單獨存在。直到2004年,英國科學(xué)家Geim等打破了“二維晶體無法在非***零度穩(wěn)定存在”的認(rèn)知,采用微機(jī)械剝離法在高定向熱解石墨(HoPG)上反復(fù)剝離,**終成功制備并觀察到單層石墨烯。石墨烯復(fù)合材料可用于注射和擠出成型制件,作為粒子材料應(yīng)用于礦用管、給水管及汽車電器配件等領(lǐng)域。
氧化石墨烯的主要應(yīng)用:1、石墨烯可以做成化學(xué)傳感器,這個過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的,根據(jù)部分學(xué)者的研究可知,石墨烯化學(xué)探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬。石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)使它對周圍的環(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)上檢測多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。2、石墨烯可以用來制作晶體管,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失去穩(wěn)定性;石墨烯中電子對外場的反應(yīng)速度超快這一特點,又使得由它制成的晶體管可以達(dá)到極高的工作頻率。 常州第六元素是專業(yè)從事石墨烯研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的專精特新小巨人企業(yè)。浙江氧化石墨烯價格
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。黑龍江氧化石墨烯怎么用
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。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。缺點是產(chǎn)率很低。黑龍江氧化石墨烯怎么用