石墨烯新材料

1、石 墨 烯（Graphene,高分子材料與工程,一 、石墨烯是什么,一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料,2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈海姆(Andre Geim)和康斯坦丁諾沃肖洛(Konstantin Novoselov)，成功地在實(shí)驗(yàn)中從石墨中分離出石墨烯，而證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”，共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),二、石墨烯分類,單層石墨烯（Graphene,概念：指由一層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子構(gòu)成的一種二維碳材料,雙層石墨烯（Bilayer or dou

2、ble-layer graphene,概念：指由兩層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括AB堆垛，AA堆垛，AA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料,少層石墨烯（Few-layer or multi-layer graphene,概念：指由3-10層以苯環(huán)結(jié)構(gòu)（即六角形蜂巢結(jié)構(gòu)）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構(gòu)成的一種二維碳材料,三、石墨烯部分參數(shù),電子遷移率15000cm2/(v s) 楊氏模量1100GPa 斷裂強(qiáng)度130GPa 導(dǎo)熱系數(shù)5300W/(m K) 理論比表面積2630m2/g 可見光透過率97.7% 電

3、阻率只約10-8m,比銅或銀更低,四、石墨烯前景,石墨烯是已知的世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料,移動(dòng)設(shè)備可自由彎曲手機(jī),韓國三星公司在研制課彎曲顯示屏上技術(shù)最成熟。多層石墨烯等材料組成的透明可彎曲顯示屏，相信大規(guī)模商用指日可待。（中科院重慶綠色智能技術(shù)研究所的石墨烯手機(jī)已經(jīng)上市了,新能源電池,電池：將石墨烯放在氯化銅(copper chloride)溶液中，進(jìn)行觀察。LED燈亮了。6個(gè)石墨烯電路，形成串聯(lián)，這樣就可產(chǎn)生所需的2V，使LED燈發(fā)亮,新能源電池,超級(jí)電容器：由于石墨烯的特性，研制成快速充電電池，其速度是普通電池的1000多倍。西班牙Graphenano公司已經(jīng)研制出石墨烯聚合材料電池，充電時(shí)間不足10分鐘，可跑最多1000公里,航空航天領(lǐng)域應(yīng)用,石墨烯的高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、超輕薄等特性，可開發(fā)應(yīng)用于航天領(lǐng)域的傳感器，以便更精確對(duì)地球高空大氣層的微