單層石墨烯膜

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?；苽涫┑膯栴}，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。導電型石墨烯，外觀為黑色粉末。單層石墨烯膜

石墨烯由sp2雜化碳原子連接而成，是二維蜂窩狀結構晶體，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用主要涉及電池正極材料、負極材料以及導電劑三個方面。在石墨烯作為電池正極材料時，利用表面含氧官能團等優勢提高鋰離子電池的倍率性能，且具有良好的循環穩定性；作為電池負極材料時，獨特納米片層結構可以構建有效“點—面”導電網絡，提供存儲空間，提高比容量并進一步實現快速充電放電；作為導電劑使用，以石墨烯為添加劑加入到傳統導電劑中，可以顯著提高鋰電池中鋰離子的嵌鋰速度，提升導電劑的導電、放電性能，改善循環。石墨烯由sp2雜化碳原子連接而成，是二維蜂窩狀結構晶體，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用主要涉及電池正極材料、負極材料以及導電劑三個方面。在石墨烯作為電池正極材料時，利用表面含氧官能團等優勢提高鋰離子電池的倍率性能，且具有良好的循環穩定性；作為電池負極材料時，獨特納米片層結構可以構建有效“點—面”導電網絡，提供存儲空間，提高比容量并進一步實現快速充電放電；作為導電劑使用，以石墨烯為添加劑加入到傳統導電劑中，可以顯著提高鋰電池中鋰離子的嵌鋰速度。北京石墨烯導電石墨烯獨特的二維結構使它對周圍的環境非常敏感。

石墨烯導電性能較好，且具有很高的熱輻射系數，在散熱涂料中添加石墨烯，通過“導熱搭橋”機理，涂層的散熱面積大幅增加，有助于將熱源的熱量快速散發。此外，漆膜中的石墨烯，還能夠避免因高溫造成的涂層耐老化性下降，有助于在高溫環境中長期使用。石墨烯輻射的光波波長是3—15微米左右，與人體發射的紅外頻譜接近，所以，石墨烯能發射的“生命光波”被吸收產生溫熱效應，能與生物體內細胞的水分子產生***的“共振”，使人體微血管擴張，血液循環加快，促進機體的新陳代謝，提高機體的免疫能力。第六元素研發的“石墨烯重防腐涂料”，率先在國內實現了產業化應用，于2015年通過工信部組織的“科技成果鑒定”，達到“世界先進水平”。該技術目前已在國信、華潤、龍源等海上風電塔筒，“京廣線”隴海鐵路橋梁，以及航天科工二院、中船“724所”等科研院所進行了試驗性涂裝。產品主要應用客戶有重慶三峽、中海油、江南造船等。常州第六元素材料科技股份有限公司、中國電子科技集團公司第十四研究所、中海油常州涂料化工研究院有限公司、江蘇道蓬科技有限公司聯合完成的“基于薄層石墨烯的重防腐涂料體系產業化關鍵技術與工程應用”項目獲得2022年度江蘇省科學技術三等獎。

石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp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sp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。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為×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的蜂窩式層狀結構外，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(與苯環類似)，因而具有優良的導電和光學性能。石墨烯在室溫下的載流子遷移率約為15000cm/(V·s)，這一數值超過了硅材料的10倍，是已知載流子遷移率比較高的物質銻化銦(InSb)的兩倍以上。在某些特定條件下如低溫下，石墨烯的載流子遷移率甚至可高達250000cm/(V·s)。與很多材料不一樣，石墨烯的電子遷移率受溫度變化的影響較小，50~500K之間的任何溫度下，單層石墨烯的電子遷移率都在15000cm/(V·s)左右。另外，石墨烯中電子載體和空穴載流子的半整數量子霍爾效應可以通過電場作用改變化學勢而被觀察到，而科學家在室溫條件下就觀察到了石墨烯的這種量子霍爾效應。石墨烯材料具有良好的穩定性和耐高溫性能，不易發生安全事故。

石墨烯電池真的如此厲害嗎？我們也無法知道，作為一個新興產物，或許大家都對它抱有很大期望，但是我們必須要清楚，石墨烯電池仍是處于實驗室的產物，技術目前難以突破，是否能夠量產依然未知。正道汽車目前有六款概念車，其中都是搭載了正道集團開發的增程電力驅動系統，簡單來說就是使用動力源去發電驅動電機帶動車輛，同時還可以充電使用。不同的是，正道汽車所搭載的動力系統不是采用普通的發動機，而是采用微型渦輪發電機來發電，電池更是采用了正道集團宣傳的超級電池，都采用了石墨烯技術，不過車展上電池并沒有展示出來。根據外媒消息，正道H600**快在明年，也就是2019年推出量產版本，或許那時我們可以一睹所謂石墨烯電池真的是否如此厲害。石墨烯抗靜電阻燃復合材料具備優異的抗靜電性能和阻燃性能。山西石墨烯非金屬復合托輥

可應用于電機、變壓器、電力電纜、電氣柜、新能源汽車、風力發電、電觸頭材料等領域。單層石墨烯膜

石墨烯的研究熱潮也吸引了國內外材料植被研究的興趣，石墨烯材料的制備方法已報道的有：機械剝離法、化學氧化法、晶體外延生長法、化學氣相沉積法、有機合成法和碳納米管剝離法等。1、微機械剝離法2004年，Geim等***用微機械剝離法，成功地從高定向熱裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)上剝離并觀測到單層石墨烯。Geim研究組利用這一方法成功制備了準二維石墨烯并觀測到其形貌，揭示了石墨烯二維晶體結構存在的原因。微機械剝離法可以制備出高質量石墨烯，但存在產率低和成本高的不足，不滿足工業化和規?；a要求，目前只能作為實驗室小規模制備。2、化學氣相沉積法化學氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition，CVD)***在規?；苽涫┑膯栴}方面有了新的突破。CVD法是指反應物質在氣態條件下發生化學反應,生成固態物質沉積在加熱的固態基體表面，進而制得固體材料的工藝技術。麻省理工學院的Kong等、韓國成均館大學的Hong等和普渡大學的Chen等在利用CVD法制備石墨烯。他們使用的是一種以鎳為基片的管狀簡易沉積爐，通入含碳氣體，如：碳氫化合物，它在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面,形成石墨烯，通過輕微的化學刻蝕，使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜。單層石墨烯膜