我国研究人员实现对单层石墨烯的定量拉伸测试
中国研究人员日前在英国《自然·通讯》上发表报告说,他们借助新开发的技术,实现了对单层石墨烯的定量拉伸测试。相关结果和实验技术有助建立这种“超级材料”的真实力学性能标准,推动这种高性能材料更好地应用在不同领域。 此前大量的理论计算均已表明单层石墨烯具有非常高的弹性模量和强度,被视为有广泛应用潜力的“超级材料”。然而由于其构造上仅有薄薄一层原子,研究人员要开展相关的定量力学实验仍需面对不少挑战。图片来源于网络 香港城市大学和清华大学的研究人员合作开发了精准的大面积石墨烯转移、样品形貌控制以及应变加载技术。基于这些技术,团队在扫描电子显微镜实时观测下实现了对单层石墨烯的定量拉伸测试。 实验结果表明,通过化学气相沉积制备的高质量单层石墨烯在拉伸条件下可实现高达5%的完全可回复弹性变形,其断裂应变更达到约6%;同时,其弹性模量接近于理论值约1000兆帕,而抗拉强度达到了50至60兆帕。证实了单层石墨烯可具备极好的弹性变形能力,为......阅读全文
石墨烯新技术“惊”现中国国际石墨烯创新大会
在中国国际石墨烯创新大会上,国内多家公司和机构讨论了利用石墨烯技术取代现有的硅基芯片,并创建了一个石墨烯铜创新联合体来攻关这一技术。据了解,石墨烯的电子迁移率远高于硅基材料,其性能表现将远远超过现有的硅基芯片,同时能效表现也相当出色,不过目前该芯片技术距离量产应用还有一定距离,科学家一直在研究大规模
石墨烯材料新时代兴起-抓住石墨烯发展的重大机遇
在当今的中国与世界,关于石墨烯可能引发的材料革命乃至新技术革命讨论非常热烈。最近,我到北京、上海、广州、深圳、江苏、浙江、黑龙江、山东、陕西和中科院、清华大学等地方和研究机构对石墨烯进行了调研。石墨烯具有非常大的发展潜力和应用前景,我们必须统筹规划,精心布局,紧紧抓住石墨烯研发和产业化所带来的重
石墨烯和石墨有什么区别
人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的,石墨的层间作用力较弱,很容易互相剥离,形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯 石墨烯出现在实验室中是在2004年,当时,英国的两位科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃塞洛夫发现他们能用一种非常简
什么是石墨烯电池?
石墨烯电池,是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种惟有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。由于高导电性、高强度、超轻薄等特性,石墨烯在航天范畴的使用优点也是极为突出的。
什么是石墨烯电池?
所谓石墨烯电池,是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨。它是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。
什么是石墨烯电池?
石墨烯电池,是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种惟有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨。利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。由于高导电性、高强度、超轻薄等特性,石墨烯在航天范畴的使用优点也是极为突出的。石墨烯被研究者和
石墨烯AFM测试详解
单层石墨烯的厚度为0.335nm,在垂直方向上有约1nm的起伏,且不同工艺制备的石墨烯在形貌上差异较大,层数和结构也有所不同,但无论通过哪种方法得到的最终产物都或多或少混有多层石墨烯片,这会对单层石墨烯的识别产生干扰,如何有效地鉴定石墨烯的层数和结构是获得高质量石墨烯的关键步骤之一。本文材料+小编将
石墨烯:接棒硅时代?
石墨烯是21世纪最受期待的“神奇材料”,一经问世便受到科学界的广泛关注。而真正把它带入人们视野的是一则有关“超级电池”的消息。充电时间不到8分钟,续航能力高达1000公里,如果这款由石墨烯聚合材料电池提供电力的电动汽车实现量产,对传统汽车行业无疑是毁灭性的打击。 石墨烯的“神奇”并不局限于新型
AFM表征石墨烯原理
AFM可用于了解石墨烯细微的形貌和确切的厚度信息,属于扫描探针显微镜,它利用针尖和样品之间的相互作用力传感到微悬臂上,进而由激光反射系统检测悬臂弯曲形变,这样就间接测量了针尖样品间的作用力从而反映出样品表面形貌。因此,表征方法主要表征片层的厚度、表面起伏和台阶等形貌,及层间高度差测量。原子力显微技术
石墨烯:未来材料宠儿
今年3月,浙江大学利用石墨烯等材料制成世界“最轻材料”。 想在一秒钟内下载一部高清电影吗?石墨烯调制器的问世或许能让这个愿望得以实现。 美国华裔科学家张翔教授的研究团队用石墨烯研制出一款调制器,这个只有头发丝四百分之一细的光学调制器具备的高速信号传输能力,有望将互联网传输速度提高一万倍。
如何表征石墨烯层数?
表征石墨烯的手段主要有透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外光谱(UV)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(RAMAN)、扫描隧道显微镜(STM)及光学显微镜等。其中,XRD和UV均可对石墨烯的结构进行表征,主要用来监控石墨烯的合成过程;而表征石墨烯的层数可以采取的手段有TEM、RAM
石墨烯主要制备方法
1、微机械剥离法方法:用光刻胶将其粘到玻璃衬底上,再用透明胶带反复撕揭,然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声,最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中,利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。缺点:产物尺寸不易控制,无法可靠地制备出长度足够的石墨烯,不能满足工业化需求。
什么是石墨烯电池?
“石墨烯电池”这个名词所代表的含义应该为:正极材料主要为石墨烯的电池。到哪根据广汽所述,该技术全称为“石墨烯基超级快充电池”,虽然只多一个“基”字,却与所谓的“石墨烯电池”相差甚远。广汽所称的“石墨烯电池”正确的命名应为“掺杂石墨烯的硅基负极锂电池”。这项电池技术与近几年石墨烯在电池商用的大致方向更
石墨烯电池成功未央
近日,一种名为“烯王”的电池问世,该生产公司称其为石墨烯基锂电池。与普通电池相比,在满足5C(C表示电池充放电时电流大小的比率即倍率)条件下,石墨烯基锂离子电池可以实现15分钟内快速充放电。 此前媒体报道的资料显示,该产品的石墨烯基锂离子电芯主要为18650圆柱电芯,正极采用石墨烯/磷酸铁锂
石墨烯怎么发现的
石墨烯首次发现是用胶带一层层粘下来的。石墨烯的发现可以追溯到2004年,由英国曼彻斯特大学的安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫以及荷兰的斯图尔特·帕克共同发现。教授的发现源于对石墨材料进行的实验。教授们采用了一种特殊的方法,使用胶带将石墨片层层撕离,最终得到了非常薄的一层石墨片。通过对这层石墨片的观
石墨烯乳液密度测试
含石墨烯的乳液主要包括以石墨烯为主的烯乳液,其利用石墨独有的特点与碳元素的融合,为乳液提供更优良的品质和更广泛的用途。石墨烯乳液通常需要进行液体密度的测试来加以控制品质。行业内的测试仪就是群隆的石墨烯乳液密度测试仪了。石墨烯乳液密度测试步骤1、将液体专用工字架放在称重台上,把挂钩钩在工字架顶端上,按
石墨烯研究系列进展
最近,在国家自然科学基金委员会、科技部和中国科学院的资助下,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室先进炭材料研究部研究员成会明、任文才研究小组在石墨烯的控制制备、结构表征与物性的研究方面取得了一系列新的进展,相关的研究成果发表在国际期刊上。 石墨烯(graphene
二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作,成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》(N
二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作,成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》(Nat
石墨烯发展报告:我国石墨烯产业仍处概念导入期
中国经济信息社5日发布的《2016-2017中国石墨烯发展年度报告》认为,目前我国石墨烯产业仍处在概念导入期,是产业化突破的初期阶段,石墨烯产业成熟至少还需要5到10年的时间。 被誉为“黑金”“新材料之王的”石墨烯,是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的新型纳米材料。6日至7日,201
中国首个纯石墨烯产品——柔性石墨烯散热薄膜研发成功
近日,记者获悉贵阳正式宣布推出中国首个纯石墨烯粉末产品--柔性石墨烯散热薄膜。贵阳市政府有关领导、贵阳国家高新技术开发区领导、中科院上海微系统与信息技术研究所专家等100余人出席了发布会。 据了解,此次发布的中国首个石墨烯粉末应有产品是由贵州新碳高科研发和生产,由上海新池能源科技
石墨烯成本降到每克1元-宁波打造千亿产值石墨烯产业
石墨烯是从石墨材料中剥离出来,是目前世界上最薄、最硬、导电性最好、导热能力最强的新材料。 生动点说,宁波一家企业正在研发的应用到手机产品上的石墨烯导热片,能起到让手机降温5℃的效果;市面上销售的电动汽车,跑150公里至少要充电6小时,如用以石墨烯为动力的锂电池,10分钟内就能完成,电池的性能
氧化石墨烯和还原氧化石墨烯有什么区别
氧化石墨烯是石墨烯经过氧化后的产物,特点是表面官能团丰富,催化活性高。还原氧化石墨烯是在氧化石墨烯的基础上进行还原,丢失官能团所以性质稳定。氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物,氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米,因此,其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。
石墨烯“表亲”锡烯或已“呱呱落地”
二维材料家族再迎“小鲜肉”一枚。美国科学家近日表示,他们研制出了石墨烯的表亲——锡原子组成的二维网状物“锡烯”(Stanene)。理论预测称,这种材料或能100%导电,研究人员希望尽快证实其优异的电学属性。不过也有人指出,还需要实验进一步证实新材料确为锡烯。 2004年石墨烯的横空出世,引发
石墨烯或写入“十三五”规划-丰田建石墨烯产业园
石墨烯是仅有一个碳原子厚度的二维结构新材料,它在已知的材料中最轻、最薄、强度最大、韧性最好。 西班牙研发出世界首例石墨烯聚合材料电池,充电时间不到8分钟,用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里。这是不久前在《世界报》刊出的消息,在业界引起了很大关注。石墨烯作为一种新材料,当前正“红得发
完善石墨烯基材料测试标准体系-划出石墨烯的“及格线”
日前,由中科院山西煤炭化学研究所(简称山西煤化所)独立提出并完成、历时4年修改完善的燃烧法测量石墨烯基材料灰分含量国际标准,经中国、加拿大、韩国、德国等多国科学家审核后正式发布。 该方法完善了石墨烯基材料测试标准体系,显著提高了石墨烯基材料灰分测试效率和分析结果的准确性,得到国内外科学家和产、
石墨烯发展新思路-世界首条石墨烯改性路面在广西建成
分析测试百科网讯 现在看来,添加一些石墨烯似乎可以改善许多事情。最新的例子是你可能未曾想到的能受益于这种神奇材料的产品——沥青。近日,世界首条石墨烯复合橡胶改性沥青路面在广西南宁大桥建成,在世界上率先实现石墨烯在路桥高等级公路的商业化应用,打通了石墨烯产业从石墨烯宏量制备到规模化应用的产业链条,
石墨烯:“后硅时代”的新潜力材料
石墨烯是一种由碳原子紧密排列而成的蜂窝状结构的二维晶体,看上去近似一张六边形网格构成的平面。它是目前已知最薄的一种材料,单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度,属于纳米材料的一种。 2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin
六方氮化硼的裂纹传播
如果散装材料能够承受高负载而不会发生任何不可逆转的损坏(例如塑性变形),则其通常很脆,且可能会发生灾难性的破坏。这种强度和断裂韧性之间的折衷也延伸到了二维材料空间。例如,石墨烯具有超高的内在强度(约 130 GPa)和弹性模量(约 1.0 terapascal),但很脆,断裂韧性低。表面弹性效应
石墨烯电池的技术特点
石墨烯同时具有质地薄、硬度大等特性,石墨烯材料的出现为锂离子电池高性能,高容量,高倍率,长寿命的突破带来了可能。要想将石墨烯技术融入电池产业,主要有两个方向,一是作为导电添加剂,二是作为负极材料。若将其作为负极材料,高成本则将是很大的壁垒。据分析,假如动力电池将石墨烯作为负极主材料,电动车造价将非常