力学所在单层石墨烯弯曲特性研究方面取得新进展
近期,《纳米通讯》(Nano Letters)期刊上发表了中科院力学研究所非线性力学国家重点实验室魏宇杰研究员等关于单层石墨烯的弯曲刚度和高斯弯曲特性的论文。 在非约束或弱约束条件下石墨烯在热力扰动下将不可避免发生屈曲,这一过程由两个关键的物理量控制——正常弯曲刚度和高斯弯曲刚度。依据富勒烯和单壁纳米碳管的几何特性,需要两个主曲率半径来决定富勒烯的几何结构,但碳管仅需一个曲率半径(见图一)。 这一特征使得研究者能结合第一原理计算与Helfrich哈密顿量来准确确定单层石墨烯的弯曲刚度和高斯弯曲系数。结果表明,单层石墨烯的正常弯曲刚度为1.44电子伏(2.31×10-19牛米),而其高斯弯曲刚度为-1.52电子伏(2.43×10-19牛米)。魏宇杰等发现单层石墨烯的弯曲刚度和生物细胞膜的弯曲刚度接近,从力学上表明这一材料和生物细胞之间可能轻易产生相互匹配作用。 图一:示意图展示控制单层石墨烯屈曲的......阅读全文
Nature-Reviews-Materials:用于有机太阳能电池的非富勒烯受体
有机太阳能电池的方案 在过去的十年里有机光伏器件已经取得了重大进展,主要是供体有机半导体新材料的开发发挥了非常重要的作用。大量的富勒烯衍生物已被用作受体,然而,对新型非富勒烯受体开发的研究正如火如荼。近日,来自北京大学占肖卫教授(通讯作者)团队总结了富勒烯化合物用于有机太阳能电池的优缺点,文章简要
星际富勒烯红外谱数据库的构建与可靠预测取得进展
富勒烯C60的发现起源于人们对星际碳物质的探索,获得1996年诺贝尔化学奖的Kroto教授曾于1980年代末期提出猜想:星际空间中,富勒烯可与其他星际分子/离子通过离子-分子或分子-分子反应形成富勒烯衍生物从而存在于星际空间。事实上,研究人员已经通过化学或物理方法合成了数百上千种富勒烯衍生物。那么,
富勒烯薄膜光伏衰减机制与稳定性提升研究获进展
聚合物太阳能电池(PSCs)作为一种新型薄膜光伏电池,具有成本低、可溶液制备、毒性低、材料来源广等优点,被认为是很有前途的新型能源技术之一。要实现PSCs的真正商业化应用,需要满足三大条件:高效率、高稳定性和低成本。经过科学家的不懈努力,目前PSCs的最高效率已超过18%,已接近商业化应用要求。
星际富勒烯红外谱数据库的构建与可靠预测取得进展
富勒烯C60的发现起源于人们对星际碳物质的探索,获得1996年诺贝尔化学奖的Kroto教授曾于1980年代末期提出猜想:星际空间中,富勒烯可与其他星际分子/离子通过离子-分子或分子-分子反应形成富勒烯衍生物从而存在于星际空间。事实上,研究人员已经通过化学或物理方法合成了数百上千种富勒烯衍生物。那
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
石墨烯纤维产业联盟成立
《 人民日报海外版 》( 2017年10月12日 第 01 版) 本报上海10月11日电 (记者王俊岭)经工业和信息化部批复,中国石墨烯改性纤维及应用开发产业发展联盟11日在上海成立。该联盟由圣泉集团发起成立,成员单位包括国家体育总局智慧体育创新中心、东华大学、北京服装学院、华润锦纶等80
中关村石墨烯产业联盟成立
石墨烯被誉为人类从“硅时代”跨入“碳烯时代”的划时代标志,这种新材料和新科技的广泛应用即将来临,人类将迎来一个翻天覆地的新世界。日前,中关村石墨烯产业联盟在中关村丰台园正式成立。中关村石墨烯产业联盟目前已有包括中关村发展集团、中科院化学所、北京航材院、清华大学、国家纳米中心、东旭科技集团有限公司
石墨烯国际ZL悄然布局
一年前,英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究院发布首个商业化应用产品,却因知识产权有可能归属海外而遭到国会质疑。不久,研究院成立了一家公司,专门用于保护其产品不被侵权。 有多位业内人士断言,未来3到5年,石墨烯ZL诉讼如同没有硝烟的战争会时常发生。这主要是因为,很多企业的国际ZL布局意识薄弱,不懂如
石墨烯“开辟新天地”
一项新研究预测,研究人员可以使用激光螺旋脉冲改变石墨烯的性质,把它从金属变成绝缘体,这可能赋予石墨烯用于编码的特殊性质。 研究成果发表于2015年5月11日出版的Nature Communications,使用这种特殊光线创造并控制物质的新状态实验从此成为可能,其潜在应用有计算机和其他领域。
超强石墨烯增强塑料
石墨烯增强了塑料的性能,同时使原材料用量减少了30%。为工业应用提供先进的石墨烯增强材料的纳米技术公司Gerdau Graphene宣布,其已在位于巴西圣保罗的由巴西政府资助的一个先进材料中心创造出了下一代的石墨烯增强塑料,这种用于聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)的新型石墨烯增强聚合树脂母料配方是与巴
石墨烯铂复合材料
日前,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所低温等离子体应用研究室博士王奇等人,采用低温等离子体技术成功制备出分散性良好的石墨烯铂纳米复合材料。相关成果日前已发表在应用物理领域的顶级期刊《应用物理快报》上。 石墨烯铂复合材料可以提高燃料电池的反应效率,在航天航空、能源、环境等领域有着极为广
石墨烯电池的技术特点
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
石墨烯膜淡化海水成功
海水淡化是人类追求了几百年的梦想,但是海水淡化受技术和成本制约仍未得到广泛应用。记者日前从南京工业大学获悉,该校材料化学工程国家重点实验室金万勤教授团队与国内相关科研单位合作,在石墨烯膜淡化海水的研究上获得突破性进展,提出并实现了用水合离子自身精确控制石墨烯膜的层间距,展示了其出色的离子筛分和海
石墨烯电池的技术缺陷
1、工艺特性不兼容。石墨烯比表面积过大,会对现有锂离子电池的分散均浆等工序带来一大堆工艺问题。石墨烯表面特性受化学状态影响巨大,批次稳定性,循环寿命等等都有很多问题,目前来看无法满足生产的一堆细致的要求。2、市场上这些石墨烯电池也不是纯石墨烯电池,只是在锂电池的基础上掺杂了一些石墨烯的相关的技术,与
氧化石墨烯应用前景
与单壁碳纳米管(SWCNT)类似,石墨烯具有热、力、电等优异的性能。但聚合物分子不易进入SWCNT内表面,而氧化石墨烯巨大的比表面积和表面丰富的官能团赋予其优异的复合性能,在经过改性和还原后可在聚合物基体中形成纳米级分散,从而使石墨烯片在改变聚合物基质的力学、流变、可渗透性和降解稳定性等方面具有更大
氧化石墨烯的制备
石墨的氧化方法是用无机强质子酸处理石墨,将强酸小分子插入石墨层间,再用强氧化剂KMnO4等对其进行氧化。
石墨烯电池的技术优点
1、储电量是目前市场最好产品的三倍。一个锂电池(以最先进的为准)的比能量数值为180wh/kg,而一个石墨烯电池的比能量则超过600whkg;2、用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟;3、使用寿命长。其使用寿命是传统氢化电池的四倍,是锂电池的两倍;4、重量轻。石墨烯
石墨烯是谁发现的
石墨烯是世界上最薄、最硬的材料,于2004年问世,发现石墨烯的英国曼彻斯特科学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫,凭借着这一发现获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。 石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、
石墨烯涂层铝箔集流体
石墨烯涂层铝箔作为锂离子电池的集流体,可以降低并稳定电池内阻,增强电极材料与铝箔之间的结合力,防止集流体氧化腐蚀,延长电池使用寿命,下图为采用我公司石墨烯涂层铝箔的集流体在钛酸锂电池中的部分应用测试结果: 适用涂覆浆料体系:油性(NMP) 铝箔厚度:23um 集流体涂层厚度:3um (单面) 集流体
用石墨烯“聆听”细菌“配乐”
科技日报北京4月18日电 (实习记者张佳欣)你有没有想过细菌会发出独特的声音?如果我们能听到细菌的声音,我们就能知道它们是否还活着。当细菌被抗生素杀死时,这些声音就会停止,除非细菌对抗生素产生耐药性。现在,荷兰代尔夫特理工大学法尔博德·阿里贾尼课题组研究人员成功使用石墨烯捕捉到了单一细菌的低水平噪音
石墨烯合成迎新进展
近日,中国科学院兰州化学物理研究所的科研团队与瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的学者携手,在富勒烯(C60)的研究上取得了重大进展,成功揭示了富勒烯如何转化为石墨烯(一种由单层碳原子组成的二维材料,具有优异电学和力学性能)的关键过程,相关论文发表于《德国应用化学(Angewandte Chem
石墨烯制最薄灯泡灯丝-有助研发石墨烯芯片的光通信
石墨烯中心发光示意图 爱迪生在发明灯泡时,最初是使用碳作为灯丝;现在,一个由美国哥伦比亚大学、韩国首尔国立大学和韩国标准科学研究院研究人员组成的国际团队又回到同一种元素,他们首次展示了用只有一个碳原子厚度的石墨烯作为灯丝的芯片上可见光源:细条状石墨烯灯丝与金属电极相连,悬挂在基底上方,当电流通过时
单层石墨烯维褶皱到扭转角可控多层石墨烯转变机理发现
近年来,转角石墨烯受到国内的关注。转角石墨烯所具有的大周期莫尔晶格(Moiré pattern)及其所带来的能带折叠效应可以诱导出丰富、新奇的电子结构。尤其是在一些特殊的小角度上,电子结构中所出现的平带会衍生出较多不寻常的现象,如超导、强关联、自发铁磁性等。 目前,多数研究采用机械剥离和逐层转
力学所在单层石墨烯弯曲特性研究方面取得新进展
近期,《纳米通讯》(Nano Letters)期刊上发表了中科院力学研究所非线性力学国家重点实验室魏宇杰研究员等关于单层石墨烯的弯曲刚度和高斯弯曲特性的论文。 在非约束或弱约束条件下石墨烯在热力扰动下将不可避免发生屈曲,这一过程由两个关键的物理量控制——正常弯曲刚度和高斯弯曲刚
世界首例具有原子精度的全碳电子器件面世
记者15日从厦门大学获悉,该校固体表面物理化学国家重点实验室、能源与石墨烯创新平台洪文晶教授、谢素原教授与英国兰卡斯特大学柯林·兰伯特院士团队合作,在国际上首次制备了以单个富勒烯分子为核心单元、石墨烯为电极的全碳电子器件,并通过富勒烯分子的分子工程学实现了对该全碳器件电子学性质的调控,为突破硅基
牛津大学实验室预售天价“富勒烯”-每克近10亿元
你还在天真地认为钻石、铂金等贵金属是世界上最昂贵的商品吗?如果是,那你就过时了!据美国猎奇新闻网站“odditycentral.com”12月23日报道,近日,英国牛津大学实验室预售其2014年研发成功的人造碳基材料——富勒烯(fullerene),每克价格近10亿元。 富勒烯又名巴基球(bu
上海微系统所研制的石墨烯粉体成功应用于石墨烯产品
中科院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室的石墨烯团队成功开发高质量石墨烯粉体,并通过和上海新池能源科技有限公司合作进行中试量产,所生产的石墨烯粉体成功应用于中国首个纯石墨烯粉体产品-柔性石墨烯散热薄膜。 4月2日,贵州新碳高科有限责任公司和上海新池能源科技有限公司联合在贵
浅谈石墨烯四大应用领域-“石墨烯+”成材料领域发展新趋势
工信部、发改委和科技部在前期发布《发关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,明确了石墨烯未来先导产业的地位,“石墨烯+”战略有望提升中国制造业在全球的竞争力,石墨烯同下游应用产业的结合将提供丰富的投资机会,因此我们将发布石墨烯行业系列研究报告,梳理相关投资机会。第一篇石墨烯报告主要梳理了石墨烯的
石墨烯使用在线式椭偏成功实现了实时监控石墨烯的生长
石墨烯薄膜生长,表征和集成项目GLADIATOR 旨在开发高质量,大面积,低成本石墨烯薄膜(透过率≤ 90%,面阻≥ 10 Ohm/sq)。在未来的石墨烯CVD制程中,对石墨烯生长过程进行在线监控及实时质量控制是必不可少的手段。UVISEL光谱椭偏仪被用于AUTh CVD 6’’石墨烯沉积系统中。A
石墨烯“表亲”锡烯新鲜出炉-这种材料或能100%导电
二维晶体材料家族迎来“小鲜肉” 石墨烯“表亲”锡烯新鲜出炉 近日,中美科学家携手成功研制出由单层锡原子构成的厚度小于0.4纳米的二维晶体——锡烯(Stanene)薄膜。理论预测称,这种材料或能100%导电。研究人员希望下一步能尽快证实其优异的电学属性。 科学家们迄今研制出了多种二维材料,包括硅