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，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、負極材料以及導(dǎo)電劑三個方面。在石墨烯作為電池正極材料時，利用表面含氧官能團等優(yōu)勢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；作為電池負極材料時，獨特納米片層結(jié)構(gòu)可以構(gòu)建有效“點—面”導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提供存儲空間，提高比容量并進一步實現(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，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、負極材料以及導(dǎo)電劑三個方面。在石墨烯作為電池正極材料時，利用表面含氧官能團等優(yōu)勢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；作為電池負極材料時，獨特納米片層結(jié)構(gòu)可以構(gòu)建有效“點—面”導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提供存儲空間，提高比容量并進一步實現(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。石墨烯漿料穩(wěn)定性較好，加入活性材料易于電池混漿。陜西石墨烯漿料

氧化-還原法制備成本低廉且容易實現(xiàn)，成為制備石墨烯的比較好方法，而且可以制備穩(wěn)定的石墨烯懸浮液，解決了石墨烯不易分散的問題。氧化-還原法是指將天然石墨與強酸和強氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成氧化石墨(GO)，經(jīng)過超聲分散制備成氧化石墨烯(單層氧化石墨)，加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團，如羧基、環(huán)氧基和羥基，得到石墨烯。氧化-還原法被提出后，以其簡單易行的工藝成為實驗室制備石墨烯的**簡便的方法，得到廣大石墨烯研究者的青睞。Ruoff等發(fā)現(xiàn)通過加入化學(xué)物質(zhì)例如二甲肼、對苯二酚、硼氫化鈉(NaBH4)和液肼等除去氧化石墨烯的含氧基團，就能得到石墨烯。氧化-還原法可以制備穩(wěn)定的石墨烯懸浮液，解決了石墨烯難以分散在溶劑中的問題。氧化-還原法的缺點是宏量制備容易帶來廢液污染和制備的石墨烯存在一定的缺陷，例如，五元環(huán)、七元環(huán)等拓撲缺陷或存在-OH基團的結(jié)構(gòu)缺陷，這些將導(dǎo)致石墨烯部分電學(xué)性能的損失，使石墨烯的應(yīng)用受到限制。福建石墨烯導(dǎo)電石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性。

科學(xué)家們逐漸發(fā)現(xiàn)碳素材料在硬度、光學(xué)特性、耐熱性、耐輻射特性、耐化學(xué)藥品特性、電絕緣性、導(dǎo)電性、表面與界面特性等方面比其它材料優(yōu)異，可以說碳材料幾乎包括了地球上所有物質(zhì)所具有的特性，如**硬-**軟，絕緣體-半導(dǎo)體-良導(dǎo)體，絕熱-良導(dǎo)熱，全吸光-全透光等，因此具有***的用途。碳納米管是由碳原子形成的石墨烯片層卷成的無縫、中空的管體，一般可分為單壁碳納米管、多壁碳納米管和雙壁碳納米管。根據(jù)尺寸大小將碳球分為:(1)富勒烯族系Cn和洋蔥碳(具有封閉的石墨層結(jié)構(gòu)，直徑在2-20nm之間)，如C60，C70等;(2)未完全石墨化的納米碳球，直徑在50nm一1μm之間;(3)碳微珠，直徑在11μm以上。另外，根據(jù)碳球的結(jié)構(gòu)形貌可分為空心碳球、實心硬碳球、多孔碳球、核殼結(jié)構(gòu)碳球和膠狀碳球等。

可實現(xiàn)高質(zhì)量石墨烯的大量制備，同時也為兼具特定構(gòu)造、性能和運用的石墨烯三維體材質(zhì)的制備提供了一個基本思路。近日，我所納米與界面催化研究組（502組）金立、傅強和包信和等研究人員與中科院金屬所成會明研究員***的研究小組協(xié)作，運用本組近來研制的深紫外激光光電子發(fā)射顯微鏡（DUV-PEEM）系統(tǒng)對單層石墨烯生長過程和構(gòu)造開展了研究，并成功發(fā)現(xiàn)，在Pt表面上運用化學(xué)氣相沉積法(CVD)生長取得的毫米尺寸的單層石墨烯中，具凹角分界的石墨烯片層為多晶構(gòu)造，存在不同的晶格傾向，而只有凸角分界的石墨烯片層則具理想的單晶構(gòu)造。該方式作為一個**主要的判據(jù)，確證了運用CVD方式能取得大面積、單層、單晶石墨烯。該成果近日刊出在《自然-通訊》NatureCommunications上（(2012)/ncomms/journal/v3/n2/full/）。我所深紫外激光光發(fā)射電子顯微鏡（PEEM）研制是國家關(guān)鍵科研配備研制項目（“深紫外全固態(tài)激光源關(guān)鍵科研配備研制”）資助下得到的**主要成果。石墨烯可應(yīng)用于橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，從而提高復(fù)合材料的機械性能。

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。負責(zé)該項目的**告知新聞記者，這種方式可控性好，容易放大，通過變動工藝條件可以調(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**強調(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。石墨烯的厚度可達頭發(fā)絲的20萬分之一，強度是鋼的200倍。多層石墨烯項目

石墨烯具有良好的導(dǎo)熱性能，單層石墨烯高達5300 W/m?K。陜西石墨烯漿料

石墨烯是一種以碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。具備低溫遠紅外功能，集***抑菌、抗紫外線。石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)使其對周圍的環(huán)境非常敏感，是電化學(xué)生物傳感器的理想材料。由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性，石墨烯制作的晶體管在接近單個原子的尺度上依首念頌然能穩(wěn)定地工作。石墨烯具有質(zhì)量輕、高化學(xué)穩(wěn)定性和高比表面積等優(yōu)點，使之高裂成為儲氫材料的比較好候選者。石墨烯內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵，并有如下的特點：碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp2鍵，即每個碳原子都貢獻一個位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰者鄭原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態(tài)。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為1.42×10-10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵，因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能。陜西石墨烯漿料