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高温熔化石墨能造出石墨烯吗(科学家发现一种膨胀石墨制备石墨烯的方法)

高温熔化石墨能造出石墨烯吗(科学家发现一种膨胀石墨制备石墨烯的方法)

石墨烯,是一种由sp2杂化的碳原子以六方形格子的形式成键,所形成的碳的二维平面单层结构,是碳的同素异形体。石墨烯是构建其他维数碳材料的基本单元,当它以包裹、卷绕和堆砌的方式变化时,可以分别形成零维的富勒烯、一维的碳纳米管和三维的石墨。石墨烯具有良好的电学与光学性能、力学性能、热传导性能以及极高的电荷载流子迁移率,同时还有出色的机械强度和柔韧性。石墨烯的这些性质,让它受到众多关注而迅速成为研究的热点。通过化学修饰处理的石墨烯及其衍生物更是具有特殊功能的材料,可用于晶体管、液晶装置、电化学生物传感器、超级电容器、燃料电池、太阳能电池等等。人们通常用机械剥离法、化学气相沉积法、外延生长法、氧化还原法等制备石墨烯。

高温熔化石墨能造出石墨烯吗(科学家发现一种膨胀石墨制备石墨烯的方法)(1)

微晶石墨与晶质石墨相对比,晶体习性具有突出的差异性,前者呈镶嵌集合体,颗粒微小,电子显微镜下可见单体形态;后者呈单晶分散鳞片状,晶片肉眼可见。二者在化学反应属性、结晶取向性等方面具有明显差异性。目前,采用天然石墨为原料制备胀石墨材料的技术中所使用的原料一般为晶质大鳞片石墨。因而,采用传统工艺一直没有攻克采用微晶石墨制备膨胀微晶石墨的技术方法。也很少有关于以微晶石墨为原料制备膨胀石墨材料技术方法的研究报道。

晶质石墨鳞片大,集合体取向性好。但在电池和超级电容器电极材料中,需要取向性差、均质性好的石墨材料,为此常将晶质石墨进行球形化处理,但结果并不理想。而微晶石墨颗粒细小,集合体取向性差、均质性好,经膨胀处理后所获得的膨胀微晶石墨具有更优异的电性能,再由膨胀石墨制备得到的石墨烯对于电池和超级电容器电极材料等的使用是非常重要的。

我国微晶石墨储量高达20亿吨,因此,亟待发展一种简单有效且用微晶石墨可以批量制备高质量石墨烯的方法。目前批量制备石墨烯方法所用原料大多为鳞片石墨,但是对微晶石墨的开发和研究十分有限,通常以原料出口。随着我国优质石墨的过度开采,研发微晶石墨迫在眉睫。与此同时,重庆元石盛石墨烯薄膜产业有限公司拥有自主知识产权,通过液相法可以大规模的生产石墨烯透明导电膜,不得不说,这又是国人在石墨烯领域的一大突破。

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