當今世界面臨著嚴峻的環境與能源挑戰。傳統能源如煤、石油的不斷消耗以及環境的日益惡化嚴重影響了人類的日常生活以及社會的正常發展。因而開發更為高效與環境友好的能源設備越來越得到人們的強烈關注。為**的初代鋰離子二次電池以其在能量密度與操作電壓上明顯優于傳統鉛酸與鎳鎘電池的優勢，迅速應用于便攜電子設備電池市場。其后，隨著具有環境友好、成本低廉、循環性能穩定等諸多優勢的以磷酸鐵鋰為**的正極材料的報道［6，7］，鋰離子二次電池的應用也擴展到混合動力汽車與純電動汽車領域。然而目前鋰離子電池電極材料還存在著諸多問題，如較低的電子電導率與鋰離子遷移效率、嵌脫鋰過程中巨大的體積變化、電極材料與電解液的副反應造成的容量損失以及活性物質不可逆的結構變化制約材料的循環穩定性等。另外，由于目前常用的鋰離子電池正極材料固有的理論容量限制，實際應用的鋰離子電池的比能量密度很難突破250Wh/kg［8］，因而難以滿足其在高比能量電池領域的長遠發展。在這種背景下，鋰硫電池作為一種新的電化學儲能體系，以其超高的理論能量密度(2600Wh/kg)以及單質硫儲量豐富、環境友好的特點，成為高比能二次電池的研究熱點。常州第六元素是專業從事石墨烯研發、生產及銷售的專精特新小巨人企業。綠色氧化石墨烯使用方法

溶劑熱法是指在特制的密閉反應器(高壓釜)中，采用有機溶劑作為反應介質，通過將反應體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度)，在反應體系中自身產生高壓而進行材料制備的一種有效方法。溶劑熱法解決了規模化制備石墨烯的問題，同時也帶來了電導率很低的負面影響。為解決由此帶來的不足，研究者將溶劑熱法和氧化還原法相結合制備出了高質量的石墨烯。Dai等發現溶劑熱條件下還原氧化石墨烯制備的石墨烯薄膜電阻小于傳統條件下制備石墨烯。溶劑熱法因高溫高壓封閉體系下可制備高質量石墨烯的特點越來越受科學家的關注。溶劑熱法和其他制備方法的結合將成為石墨烯制備的又一亮點。石墨烯的制備方法還有高溫還原、光照還原、外延晶體生長法、微波法、電弧法、電化學法等。筆者在以上基礎上提出一種機械法制備納米石墨烯微片的新方法，并嘗試宏量生產石墨烯的研究中取得較好的成果。如何綜合運用各種石墨烯制備方法的優勢，取長補短，解決石墨烯的難溶解性和不穩定性的問題，完善結構和電性能等是今后研究的熱點和難點，也為今后石墨烯的制備與合成開辟新的道路。江蘇生產氧化石墨烯制造常州第六元素擁有氧化石墨的高效純化技術。

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、較好的形狀穩定性和熱穩定性，當ＧＮＰ含量為４．１ｗｔ％時熱導率可達到１．４２Ｗｍ－１１Ｃ１。此外，當電壓為５Ｖ時，流經樣品的電流約為１．１８Ａ，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０．２Ｗｎｒ１１Ｃ１和３４１．３Ｓｎｒ１。其相變復合材料在施加１？３Ｖ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智能的電－熱轉換及存儲系統提供理論基礎，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、熱管理系統等領域具備的潛力。

儲能電池在人們的日常通信及綠色出行等領域發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、倍率性能以及循環壽命。與此同時也應認識到在這些材料取得更加***與商業化的應用前還需要解決以下問題:(1)研發低成本與環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。氧化石墨烯官能團豐富，易于改性，可以官能化。

隨著科技的快速發展，熱管理系統越來越多地應用于現代工業、電子設備等多個領域，在熱能的分散、轉換與存儲過程中發揮著重要作用。其中，熱管理材料是熱管理系統的**，因此，設計和制備具有高熱導率的新型熱管理材料成為了促進科技發展的關鍵問題之一。在眾多導熱材料中，石墨烯由于具有髙達５３００Ｗｎｒ１１Ｃ１的本征熱導率、優異．的機械性能而受到人們的***關注，被認為是新型熱管理材料的理想選擇。在之前的研究中，石墨烯片在復合材料中往往呈無規分散的狀態，體系內熱阻較大，從而導致復合材料的熱導率處于較低水平。預先構筑石墨烯三維結構能夠有效降低界面熱阻及接觸熱阻，但是距離理論值仍有較大差距。為了進一步解決存在的問題，本課題主要通過冷凍鑄造法來構筑有序排列的***石墨烯三維網絡結構，并制備相應的相變儲能材料和散熱材料氧化石墨烯粉體只有第六元素具備規模化產能。進口氧化石墨烯導熱膜

石墨烯防腐漿料 與粉料相比，漿料中的石墨烯更易于分散在基體材料中。綠色氧化石墨烯使用方法

從實際應用的角度看，石墨烯需要和基板接觸，因此，減少石墨烯薄膜和基板之間的接觸熱阻是石墨烯熱管理應用必須考慮的問題。單層或少數層石墨烯和基板之間的范德華力可以保證石墨烯和基板之間很好的熱耦合[42]。但是石墨烯薄膜由于厚度較大，范德華力遠遠不能滿足熱從基板傳遞到石墨烯薄膜上。傳統的連接基板和散熱片之間的導熱膠由于體積和熱導率較低的原因，已經滿足不了實際應用的需求，必須采用共價鍵等其他的方式，以增強熱傳遞的效率。本團隊在這方面做了一些探索性的工作，主要采用在石墨烯薄膜和二氧化硅界面引入功能化分子的方法。實驗結果表明，引入功能化分子后，熱點的散熱效果提高了近1倍綠色氧化石墨烯使用方法