我国学者在石墨烯层数可控制备方面取得进展
在国家自然科学基金项目(批准号:T2188101)等资助下,北京大学/北京石墨烯研究院刘忠范教授、孙禄钊研究员团队与合作者在二维材料层数可控外延生长领域取得进展。相关研究成果以“异质催化衬底上石墨烯层数控制同步外延生长(Edge-feeding synchronous epitaxy of layer-controlled graphene films on heterogeneous catalytic substrates)”为题,于2025年7月1日发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-60323-1。 二维材料(如石墨烯、六方氮化硼)的物理特性强烈依赖于其原子层数,实现层数精确可控制备是推动其走向产业应用的关键。然而,这类材料表面无悬挂键,生长机制与传统体相材料迥异,导致层数均匀性差,难以......阅读全文
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
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。
生物基石墨烯仍需市场检验
有消息称,石墨烯入选“十三五”新材料规划已基本落定,预计今年将成为中国石墨烯产业爆发元年。然而,就在石墨烯步入产业化的关键阶段,却面临着成本高昂、工业化难放大等多重挑战。生物基石墨烯为大规模生产石墨烯的原料来源开辟了一条新路径。 “梦幻材料”石墨烯因具备强度高、韧性好、重量轻、导电性强等优势,
一步法制备石墨烯/黑磷烯平面超级电容器研究获进展
近日,我所二维材料与能源器件研究组(DNL21T3)吴忠帅研究员团队与中科院金属研究所任文才研究员团队合作,通过掩膜版协助一步过滤法制备出具有叠层结构的二维黑磷烯与石墨烯复合微电极。该电极可直接转移到柔性基底作为平面超级电容器,在离子液体中显示出优异的能量密度和良好的机械柔韧性。相关研究成果发表
石墨烯拉曼光谱表征
多层石墨烯的拉曼光谱表征 Part1 引言 石墨烯是sp2碳原子紧密堆积形成的六边形蜂窝状结构二维原子晶体,具有高电导率和热导率、高载流子迁移率、自由的电子移动空间、高强度和刚度等优势,将在微纳电子器件、光电检测与转换材料、结构和功能增强复合材料及
石墨烯拉曼光谱表征
多层石墨烯的拉曼光谱表征 Part1 引言 石墨烯是sp2碳原子紧密堆积形成的六边形蜂窝状结构二维原子晶体,具有高电导率和热导率、高载流子迁移率、自由的电子移动空间、高强度和刚度等优势,将在微纳电子器件、光电检测与转换材料、结构和功能增强复合材料及储能等广阔的领域得到
利用石墨烯对介质折射率“光测”癌细胞
我国科学家利用全内反射下石墨烯对介质折射率异常敏感的光学现象,实现了超灵敏单细胞实时流动传感。这一成果可以使癌细胞在形成之初即被精确“光测”出来,精度可达数千分之一。这一成果的应用或将为癌症预防提供一条新途径。 石墨烯是一种呈蜂巢状排列的单层碳原子结构,是目前已知的最薄、最坚硬的纳米材料,具有
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
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。
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
我国发现表面绝缘衬底PECVD法制备无需转移单层石墨烯
大面积、高质量石墨烯在传感器和透明导电应用方面有着重大需求,而化学气相沉积法是一种被广泛应用在金属催化剂上生长石墨烯薄膜的方法。然而,由于石墨烯和金属之间有着不同的热膨胀系数(Cu:2.6×10-5/ ℃, graphene:-2.0×10-6/ ℃),生长过程中难免会产生皱纹和裂缝,降低单层石
化学所在石墨烯可控制备和性能研究方面取得系列进展
在中国科学院、科技部、国家自然科学基金委的大力支持下,化学研究所有机固体院重点实验室相关研究人员在石墨烯的可控制备和性能研究方面取得系列进展,相关结果发表在PNAS、JACS (2篇)、Adv. Mater.(3篇),并应邀在Acc. Chem. Res.杂志上发表了述评。 石
中国科学家研制出氧化石墨烯实现绿色制备
中国科学院金属研究所1月12日发布消息称,该所科研人员研制出氧化石墨烯实现绿色制备,解决了其长期面临的爆炸危险、环境污染及反应周期长等问题。 石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料。其厚度仅0.335纳米,相当于头发丝的二十万分之一,但硬度却是同规格钢的200倍。其在导电性、导热性等方面性能
宁波材料所在高品质石墨烯制备和改性方面取得系列进展
数码照片显示小分子稳定剂对两种石墨烯稳定性的作用以及石墨烯片层厚度的表征 石墨烯(graphene)具有优异的导电、导热、机械性能。相比于碳纳米管等纳米碳材料,石墨烯的比表面积更大,且可以通过热还原的方法大量地制备。根据理论计算,石墨烯的比表面积可以高达2630m2/g,而通过氧化
美研究证明:大规模制备石墨烯材料具有可行性
石墨烯是一种比碳纤维更加强韧的材料,具有巨大的商业潜力,但到目前为止,研究人员还只是在一小范围内使用,无法大规模应用。美国能源部橡树岭国家实验室研究人员展示的一种制备方法,可以克服石墨烯商业化规模应用进程中的障碍。 据橡树岭国家实验室官网消息,伊万·瓦拉斯欧克领导的研究团队已经制备出2英寸见方
俄罗斯制备出石墨烯基纳米金刚石复合材料
俄罗斯研究型大学莫斯科钢铁与合金学院、俄罗斯科学院西伯利亚分院半导体物理研究所和杜布纳联合核子研究所的科研人员采用高能重离子轰击多层石墨烯,获得了稳定的嵌有金刚石纳米结构的石墨烯薄膜复合材料。新材料重量轻,兼具石墨烯良好的导电特性和金刚石的硬度优势,在航空航天和生物医学设备等领域具有广阔的应用前
新疆理化所磁性石墨烯功能材料制备和机理研究获进展
石墨烯材料具有独特的物理和化学性质,在能源、催化和环境等领域有广阔的应用前景。近些年来,石墨烯基材料在吸附去除酚类有机物污染物方面得到广泛关注。通常石墨烯基材料表面的含氧官能团可以与酚类污染物形成氢键作用,然而石墨烯基材料表面的含氧官能团的存在也会破坏其石墨化结构,削弱其与酚类污染物之间的π-π
化学所合作在石墨烯的可控制备方面取得系列进展
近年来,石墨烯作为一种新型的碳材料,因其许多独特优异的性质引起了人们的广泛关注和极大兴趣。石墨烯的可控制备是开展石墨烯基础研究和应用开发的前提,是目前亟待解决的重大科学问题之一。在众多石墨烯的制备方法中,化学气相沉积法(CVD)因兼有高质量和宏量制备的优点已成为石墨烯生长的最重要方法之一。 最
史浩飞成功制备国内首片15英寸单层石墨烯
“最初研究时,载流子迁移率才几千,现在能达到2万了。”连日来,中科院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成研究中心主任、研究员史浩飞和同事天天都往实验室跑,为提升石墨烯材料的性能不停地做实验。史浩飞 今年35岁的史浩飞,大学本科就读于电子科技大学光电工程与光通信专业,大四加入中国共产党,之
兰州化物所在氟化石墨烯制备及其性能研究方面取得进展
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聚合物摩擦学组在氟化石墨烯(Fluorinated Graphene)制备及其性能研究方面取得系列进展。 氟化石墨烯作为石墨烯的新型衍生物,既保持了石墨烯高强度的性能,又因氟原子的引入带来了表面能降低、疏水性增强及带隙展宽等新
石墨烯量化制备及高性能超级电容器研究获进展
日前,中国科学院电工研究所马衍伟研究团队在石墨烯量化制备及高性能石墨烯基超级电容器方面取得进展,提出以二氧化碳为原料,采用自蔓延高温合成技术,成功实现了兼具高导电性和高比表面积石墨烯粉体的快速、绿色、低成本制备。相关研究结果已发表于国际期刊《先进材料》(Advanced Materials, 2
石墨烯分散及其多功能有机复合涂层制备研究获进展
石墨烯具有独特的纳米片层结构以及优异的导电性、力学性能和阻隔性能,是近年来复合材料(涂层)领域的研究热点。然而,石墨烯由于其高比表面积和层间作用力,使其在高分子树脂基体中易发生团聚,无法充分发挥石墨烯单层或少层的优异特性,限制了其在很多领域的应用。 中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋功能材
化学所在石墨烯可控制备和性能研究方面取得系列进展
高质量石墨烯的可控制备是各种基础研究和应用开发的基础,是迫切需要进行深入研究的重大基础科学问题之一。这一研究领域涉及对其大小、形貌、边界、晶体结构的完美程度、掺杂等方面的控制,从而实现对其电学性能调控。 在中国科学院、科技部和国家自然科学基金委的大力支持下,针对这些科学问题,中科院化学研究
微射流高压均质法制备少层石墨烯步骤与结果
石墨烯独特的力、热、光、电、磁等特性,使其在微电子、生物传感器、储能材料和复合材料领域有着巨大的应用潜力。机械法进行石墨烯剥离,相比其他化学方法制备的石墨烯具有更少的缺陷,结构也较为完整。本文将简介微射流高压均质法在石墨烯制备中的应用。 主要仪器与原料:微射流高压均质机 预实验步骤与结果:1)分装混
石墨烯纳米带制备及其晶体管应用研究进展
在国家自然科学基金项目(批准号:61622404、62074098)等资助下,上海交通大学陈长鑫教授研究组与合作者们在具有光滑边缘的亚十纳米宽度的石墨烯纳米带(GNR)制备及其高性能晶体管应用研究方面取得重要进展。研究成果以“来自被压扁碳纳米管的边缘原子级光滑的亚十纳米石墨烯纳米带(Sub-10
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
二维共价有机框架/石墨烯复合薄膜材料制备获进展
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键形
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