石墨烯:潜能巨大推动航空工业革命的新材料

据《航宇技术》网站2013年3月18日报道,石墨烯已经被看作推动航空工业革命的潜能材料。这种具有多用途的神奇材料由曼彻斯特大学首次研制,在经过一系列推广之后,这种碳基复合材料很可能被普及应用。 自从2010年在曼彻斯特大学首次开发出来,石墨烯已经被认定将成为一种神奇的现代材料。而被认为将具有革命性应用前景的领域包括电子工业和飞机制造业。石墨烯开发的先驱Andre Geim 和Konstantin Novoselov在2010年获得了诺贝尔物理学奖。 英国政府已经接受了该材料具有的潜能观点,并在2012年12月投入2200万英镑用于帮助对该材料进行商业化。随后,石墨烯旗舰联盟成立,它集合了来自 17个欧洲国家的74家组织机构,承诺未来10年将投资1亿欧元用于该材料及其应用的深入研究。这种碳基复合材料比钢的结构重量更轻,强度和韧性更好,在很多领域都有应用潜力,但带来的最大进步将发生在航空工业。 ......阅读全文

石墨烯基新型长寿命铝离子电池研究中获进展

  电化学储能技术是解决电动汽车与可再生能源并网发电的关键。以有机溶剂为电解液的锂离子电池在能量密度上具有优势,但存在安全隐患和锂资源有限的问题。与之相比,水系非锂离子(如钠离子、钾离子、锌离子、镁离子等)电池具有高安全和低成本等优点,在储能领域中具有重要应用前景。自2013年以来,中国科学院宁波材

兰州化物所石墨烯基阴极材料的场发射特性研究获得进展

  在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下,中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学课题组在石墨烯基阴极材料场发射特性研究中取得重要进展。  石墨烯具有极高的电导率、极快的电子传输速度、高硬度、高比表面积以及室温量子霍尔效应,在电子输运器件

电工所制备出高性能石墨烯基锂离子电容器

  近日,中国科学院电工研究所(以下简称电工所)研究员马衍伟团队联合中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅在高性能石墨烯复合材料制备、石墨烯基锂离子电容器研制方面取得进展。相关研究成果发表在《先进功能材料》上。  锂离子电容器作为一种有效结合锂离子电池与超级电容器的新型电化学储能器件,具有高功率密

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

石墨烯纺丝纤维产业化快人一步

  碳海绵的研发成功,让那些“石墨烯粉”们冲动不已。不过,记者采访中了解到,浙江大学高分子科学与工程学系教授高超的课题组对石墨烯应用的研发不止于此。   2011年,高超课题组已经尝试将纳米级的氧化石墨烯片纺制成长达数米的宏观石墨烯纤维。这种制成石墨烯纤维不但强度高,而且韧性好,可能是实现石墨烯在

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

合肥研究院成功制备纳米零价铁/石墨烯复合材料

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所应用等离子体研究室科研人员采用H2/Ar混合气体等离子体成功制备了纳米零价铁/石墨烯复合材料(NZVI/rGOs),并应用于变价态易溶性放射性元素和金属离子的吸附与还原。  纳米零价铁具有粒径小、反应活性高、还原能力强等优点。纳米零价铁对废水中

南开大学:氧化石墨烯复合态毒理效应研究获进展

  日前,南开大学环境科学与工程学院本科生高越、方重组成科研团队,依托“国家级大学生创新创业训练计划”项目对氧化石墨烯的水生生物效应及其机制展开研究,该项目被评为“2017年本科创新项目特等奖”。  作为石墨烯类纳米材料,氧化石墨烯由于具有诸多优点,作为卫生医学、化学化工、电子产品、环境保护技术等的

等离子体所设计合成氧化锆/石墨烯复合材料

  近日,等离子体所应用等离子体研究室陈长伦课题组设计合成氧化锆/石墨烯复合材料,实现对Re(VII)的高效富集。相关研究发表在美国化学会环境类的核心期刊《可持速化学与工程》(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)上。  氧化锆不仅具有介孔材料比表面积大,孔

二维共价有机框架/石墨烯复合薄膜材料制备研究获进展

  研究析氢反应(HER)催化剂用于高效产氢有助于缓解能源危机、实现碳达峰和碳中和的战略目标。Pt/C被认为是高效的HER催化剂,然而,由于资源稀缺、成本高以及可能引起重金属污染,限制了其大规模应用。因此,开发可替代的非金属催化剂成为该领域的研究热点。二维有机框架薄膜材料是有机化合物通过共价键或配位

合肥研究院纯单质镍/石墨烯复合材料研究取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所液相环境激光制备与加工实验室在纯单质镍/石墨烯复合材料的制备及其甲醇氧化电催化研究中取得新进展。  纳米镍基催化剂因其高的催化活性和低成本而被研究者们广泛认识,并已成为重要的非铂基催化剂。通过降低镍基催化剂的尺寸来增加镍的利用率,是提高镍基催化剂效

宁波材料所在石墨烯/高分子导热复合材料方面取得进展

   随着半导体制造技术的不断进步和电子工业的不断发展,电子设备的散热问题日益受到关注,越来越多的导热材料被应用于携带型装置、电子设备和能源领域。高分子聚合物是经常用于电子设备制造和集成电路封装的材料,但是高分子本身热导率不高,一般低于0.5 W/m·K,不能满足高功率电子装备的应用需求。针对这一缺

科学家制备出新型超轻复合气凝胶吸波材料

  安徽理工大学化学工程学院疏瑞文教授团队,合成了氮掺杂石墨烯/中空钴铁氧体复合气凝胶,可用于电磁辐射“污染”防护、电磁干扰屏蔽、军事隐身、隔热防火等领域。相关研究成果发表于《材料科学与技术》。超轻氮掺杂石墨烯/中空钴铁氧体复合气凝胶 课题组供图  随着5G通信技术的快速发展和电子设备的大量应用,电

宁波材料所研制出低成本高品质的生物基石墨烯

   石墨烯是一类新型的碳材料,也是目前世界上最薄最坚硬的纳米材料,在导热、导电、透光性能、气体阻隔方面具有卓越的特性。因此,石墨烯也被称为“梦幻材料”。从目前石墨烯产品的宏观形态和层数来看,石墨烯产品可以分为寡层石墨烯微粉和大面积单层石墨烯。前者主要利用化学氧化还原法或者机械剥离法进行制备,潜在的

二维层状介孔非贵金属电催化剂的高效催化氧还原反应

  燃料电池因具有高效和环境友好等优点,被认为是21世纪的重要动力来源。燃料电池阴极氧还原反应是总体性能提升的限制因素,催化氧还原反应中使用最多的是贵金属铂基催化剂,但面临着高成本和低稳定性等问题。因此,研制新型的具有高催化性能的非贵金属催化剂显得尤为重要。近日,内蒙古大学的张军教授课题组采用一种普

石墨烯在锂电池电极材料中的应用

石墨烯是近年来研究较多的一种新型材料,具有良好的导电性能和倍率性能,将其应用于锂离子电池负极材料中,可以大幅度提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能。石墨烯是一种单原子层厚度的石墨材料,具有独特的二维结构和优异的电学尧力学以及热学性能。理想的石墨烯其所有碳原子均暴露在表面,是真正的表面性固体, 具有

石墨烯在锂电池电极材料有哪些应用?

 石墨烯是近年来研究较多的一种新型材料,具有良好的导电性能和倍率性能,将其应用于锂离子电池负极材料中,可以大幅度提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能。石墨烯是一种单原子层厚度的石墨材料,具有独特的二维结构和优异的电学尧力学以及热学性能。理想的石墨烯其所有碳原子均暴露在表面,是真正的表面性固体, 具

美国研发人员在石墨烯电子器件领域取得进展

  美国北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一种将带正电荷(p型)的还原氧化石墨烯(rGO)转化为带负电荷(n型)还原氧化石墨烯的技术,该技术可用于开发基于还原氧化石墨烯的晶体管,有望在电子设备中得到应用。   石墨烯的导电性非常好但不是半导体,氧化石墨烯像半导体具有带隙却导电性差,而还原氧化石墨烯只

合肥研究院研究发现氧化石墨烯新结构和特性

  在国家自然科学基金委的支持下,中国科学院合肥物质科学研究院智能所张忠平研究员领衔的研究团队首次发现,用经典方法制备的氧化石墨烯在其π网络平面上存在大量π共轭的碳自由基,并且这种π共轭的碳自由基可以直接引发鲁米诺长时间可见的超强化学发光,其发光强度超过辣根过氧化酶和双氧水经典体系。相关研究结果近日

石墨烯作为锂离子电池负极材料的优缺点

但石墨烯材料直接作为电池负极仍然存在一些缺点,包括:1)制备的单层石墨烯片层极易堆积,比表面积的减少使其丧失了部分高储锂空间;2)首次库伦效率低,一般低于 70%。由于大比表面积和丰富的官能团,循环过程中电解质会在石墨烯表面发生分解,形成SEI 膜;同时,碳材料表面残余的含氧基团与锂离子发生不可逆副

锂离子电池负极质料的主要种类

●碳负极质料其已经实际用于锂离子电池的负极质料根本上都是碳素质料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。个中碳质料重要使用纳米碳管和石墨烯。连年来,石墨烯质料受到科学家最热门研究质料之一。●锡基负极质料锡基负极质料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各类价态金

中国首创“烯合金”-填补世界材料科学空白

  国际石墨烯研究徘徊经年的沉闷局面终于被打破了。中航工业航材院的一组年轻科研人员在国际石墨烯研究领域首创“烯合金”材料,这一具有里程碑意义的重大自主创新,不但发明了一类具有优异性能的新型高端合金材料,也使我国成为石墨烯这一材料科学前沿基础和应用研究的领跑者。“烯合金”这一合金材料崭新名词从此载入世

中国首创“烯合金”-填补世界材料科学空白

  国际石墨烯研究徘徊经年的沉闷局面终于被打破了。中航工业航材院的一组年轻科研人员在国际石墨烯研究领域首创“烯合金”材料,这一具有里程碑意义的重大自主创新,不但发明了一类具有优异性能的新型高端合金材料,也使我国成为石墨烯这一材料科学前沿基础和应用研究的领跑者。“烯合金”这一合金材料崭新名词从此载入世

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。

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: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