❶ 石墨烯材料有哪些方面的應用效果如何
1.單分子氣體偵測
石墨烯獨特的二維結構使它在感測器領域具有光明的應用前景。巨大的表面積使它對周圍的環境非常敏感。即使是一個氣體分子吸附或釋放都可以檢測到。這檢測目前可以分為直接檢測和間接檢測。通過穿透式電子顯微鏡可以直接觀測到單原子的吸附和釋放過程。通過測量霍爾效應方法可以間接檢測單原子的吸附和釋放過程。當一個氣體分子被吸附於石墨烯表面時,吸附位置會發生電阻的局域變化。當然,這種效應也會發生於別種物質,但石墨烯具有高電導率和低雜訊的優良品質,能夠偵測這微小的電阻變化。
2.光能飛行器
中國南開大學2015年6月中在《自然》期刊下屬的自然光學期刊發布了一則研究報告,[66]陳永勝教授其團隊發現一種特殊三維構型的石墨烯塊,在室溫且真空無阻力下被光線照射時居然會被推進移動,其效應是巨觀的而非微觀,半公分立方大小的實驗體被光線照射後前進了數公分距離,其原理還是謎,推測可能是該種構型石墨烯在受光後瞬間會產生大電子流,其非常適合用於太空領域的太陽帆,計算得知約50平方米的石墨烯帆能讓5公斤的酬載物在20分鍾加速到第一宇宙速度。
3.石墨烯納米帶
為了要賦予單層石墨烯某種電性(比如製造晶體管),會按照特定樣式切割石墨烯,形成石墨烯納米帶(Graphene nanoribbon)。切開的邊緣形狀可以分為鋸齒形和扶手椅形。採用緊束縛近似模型做出的計算,預測鋸齒形具有金屬鍵性質,又預測扶手椅形具有金屬鍵性質或半導體性質;到底是哪種性質,要依寬度而定。可是,近來根據密度泛函理論計算得到的結果,顯示出扶手椅形具有半導體性質,其能隙與納米帶帶寬成反比,實驗結果確實地展示出,隨著納米帶帶寬減小,能隙會增大。但是,直至2008年2月,尚沒有任何測量能隙的實驗試著辨識精確邊緣結構。
石墨烯納米帶的結構具有高電導率、高熱導率、低雜訊,這些優良品質促使石墨烯納米帶成為集成電路互連材料的另一種選擇,有可能替代銅金屬。有些研究者試著用石墨烯納米帶來製成量子點,他們在納米帶的某些特定位置改變寬度,形成量子禁閉(quantum confinement)。
石墨烯納米帶的低維結構具有非常重要的光電性能:粒子數反轉和寬頻光增益。這些優良品質促使石墨烯納米帶放在微腔或納米腔體中形成激光器和放大器。 根據2012年10月的一份研究表明有些研究者試著用石墨烯納米帶應用於光通信系統,發展石墨烯納米帶激光器。
4.集成電路
石墨烯具備作為優秀的集成電路電子器件的理想性質。石墨烯具有高的載子遷移率(carrier mobility),以及低雜訊,允許它被用作在場效應晶體管的通道。問題是單層的石墨烯製造困難,更難作出適當的基板。
根據2010年1月的一份報告中,對SiC外延生長石墨烯的數量和質量適合大規模生產的集成電路。在高溫下,在這些樣品中的量子霍爾效應可以被測量。另請參閱IBM在2010年的工作的晶體管一節中,速度快的晶體管'處理器'製造了2-英寸(51-毫米)的石墨烯薄片。
2011年6月,IBM的研究人員宣布,他們已經成功地創造了第一個石墨烯為基礎的集成電路-寬頻無線混頻器。電路處理頻率高達10 GHz,其性能在高達127℃的溫度下不受影響。
5.石墨烯晶體管
2005年,Geim研究組與Kim研究組發現,室溫下石墨烯具有10倍於商用矽片的高載流子遷移率(約10 am /V·s),並且受溫度和摻雜效應的影響很小,表現出室溫亞微米尺度的彈道傳輸特性(300 K下可達0.3 m),這是石墨烯作為納電子器件最突出的優勢,使電子工程領域極具吸引力的室溫彈道場效應管成為可能。較大的費米速度和低接觸電阻則有助於進一步減小器件開關時間,超高頻率的操作響應特性是石墨烯基電子器件的另一顯著優勢。在現代技術下,石墨烯納米線可以證明一般能夠取代硅作為半導體。
6.透明導電電極
石墨烯良好的電導性能和透光性能,使它在透明電導電極方面有非常好的應用前景。觸摸屏、液晶顯示、有機光伏電池、有機發光二極體等等,都需要良好的透明電導電極材料。特別是,石墨烯的機械強度和柔韌性都比常用材料氧化銦錫優良。由於氧化銦錫脆度較高,比較容易損毀。在溶液內的石墨烯薄膜可以沉積於大面積區域。
通過化學氣相沉積法,可以製成大面積、連續的、透明、高電導率的少層石墨烯薄膜,主要用於光伏器件的陽極,並得到高達1.71%能量轉換效率;與用氧化銦錫材料製成的元件相比,大約為其能量轉換效率的55.2%。
7.導熱材料/熱界面材料
2011年,美國喬治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)學者首先報道了垂直排列官能化多層石墨烯三維立體結構在熱界面材料中的應用及其超高等效熱導率和超低界面熱阻。
場發射源及其真空電子器件
早在2002年,垂直於基底表面的石墨烯納米牆就被成功制備出來。它被看作是非常優良場致發射電子源材料。最近關於單片石墨烯的電場致電子發射效應也見諸報道。
8.超級電容器
由於石墨烯具有特高的表面面積對質量比例,石墨烯可以用於超級電容器的導電電極。科學家認為這種超級電容器的儲存能量密度會大於現有的電容器。
9.海水淡化
研究表明,石墨烯過濾器可能大幅度的勝過其他的海水淡化技術。
10.太陽能電池
南加州大學維特比工程學院的實驗室報告高度透明的石墨烯薄膜的化學氣相沉積法在2008年的大規模生產。在這個過程中,研究人員創建超薄的石墨烯片,方法是在甲烷氣體中的鎳板上,由首先沉積的碳原子形成石墨烯薄膜的形式。然後,他們在石墨烯層之上鋪一層熱塑性保護層,並且在酸浴中溶解掉下面的鎳。在最後的步驟中,他們把塑料保護的石墨烯附著到一個非常靈活的聚合物片材,它可以被納入一個有機太陽能電池(石墨烯光伏電池)。石墨烯/聚合物片材已被生產,大小范圍在150平方厘米,和可以用來生產靈活的有機太陽能電池。這可能最終有可能運行能覆蓋廣泛的地區的廉價太陽能電池,就像報紙印刷機的印刷報紙一樣(卷到卷, (roll-to-roll))。
2010年,Xinming Li和Hongwei Zhu等人首次將石墨烯與硅結合構建了一種新型的太陽能電池。在這種簡易的石墨烯/硅模型中,石墨烯不僅可以作為透明導電薄膜,還可以在與硅的界面處分離光生載流子。這種可以與傳統硅材料結合的結構,為推動基於石墨烯的光伏器件開辟了新的研究方向。
11.石墨烯生物器件
由於石墨烯的可修改化學功能、大接觸面積、原子尺寸厚度、分子閘極結構等等特色,應用於細菌偵測與診斷器件,石墨烯是個很優良的選擇。
科學家希望能夠發展出一種快速與便宜的快速電子DNA定序科技。它們認為石墨烯是一種具有這潛能的材料。基本而言,他們想要用石墨烯製成一個尺寸大約為DNA寬度的奈米洞,讓DNA分子游過這奈米洞。由於DNA的四個鹼基(A、C、G、T)會對於石墨烯的電導率有不同的影響,只要測量DNA分子通過時產生的微小電壓差異,就可以知道到底是哪一個鹼基正在游過奈米洞。這樣,就可以達成目的。
12.抗菌物質
中國科學院上海分院的科學家發現石墨烯氧化物對於抑制大腸桿菌的生長超級有效,而且不會傷害到人體細胞。假若石墨烯氧化物對其他細菌也具有抗菌性,則可能找到一系列新的應用,像自動除去氣味的鞋子,或保存食品新鮮的包裝。
13.石墨烯感光元件
一群來自新加坡專精於石墨烯材質研究的科學家們,現在研發出將石墨烯應用於相機感光元件的最新技術,可望徹底顛覆未來的數位感光元件技術發展。
新加坡南洋理工大學學者,研發出了一個以石墨烯作為感光元件材質的新型感光元件,可望透過其特殊結構,讓感光元件感光能力比起傳統CMOS或CCD要好上1,000倍,而且損耗的能源也僅需原本的1/10。這個感度幾乎提升到爆表的最新感光元件技術,根據資料,實際上還真的厲害到超出人眼可視的中紅外線范圍。與許多新的感光元件技術相同,這項技術初期將率先被應用在監視器與衛星影像領域之中。但研究也指出,此技術終將應用在一般的數碼相機 / 攝影機之上,假若真的進入消費領域以石墨烯打造的最新感光元件,還可能製造成本壓到現今的1/5低。
壓力山笑
❷ 工業水處理領域新技術
三明治」納米復合物問世,可同時移除廢水及土壤中的鉻和鎘 三維石墨烯管治污神器,光照兩周污水變清 中一科一院寧波材料所利用正滲透膜研發攜帶型海水淡化器
❸ 石墨烯新材料在紡織行業有什麼應用
「石墨烯」會給紡織行業帶來哪些變革?
石墨烯的發現者之一、2010年諾貝爾物理學獎獲得者安德烈·海姆這樣描述石墨烯:可被無限拉伸,彎曲到很大角度不斷裂,可抵抗很大壓力,同時有非同尋常的導熱性和導電性。由此,石墨烯被公認為「徹底改變21世紀的新材料」,石墨烯正在全球掀起一波又一波顛覆性深層震盪。
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石墨烯是一種具有優異電學性能、力學性能、熱性能、光學性能和較高的比表面積的新型碳材料,石墨烯材料的研發涉及國家高新技術材料的產業基礎,產業關聯涉及新材料、能源、環境、航空航天、國防等領域,對國家的發展起著重要作用。近年來,石墨烯在紡織領域的應用日益廣泛,石墨烯制備高性能紡織纖維及進行紡織品功能整理成為研究熱點。
石墨烯×紡織
石墨烯紡織品
是指石墨烯材料與普通紡織品有效結合,在保持紡織品各項基本性能的同時,具有石墨烯某一種或幾種獨特性質的紡織產品。石墨烯紡織品在導電、防輻射、防紫外、抗菌、特殊防護和智能織物等領域有巨大的應用前景,未來它將全新地改變我們的生活。
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保暖
央視雞年春晚,華美而宏大的哈爾濱分會場,11分鍾表演驚艷全球。被稱為春晚史上緯度最高、氣溫最低的哈爾濱分會場,演員們衣裙輕薄飄逸,在接近零下30攝氏度的極寒中連續幾小時候場、表演,依舊舞姿曼妙舒展。晚會結束後,一款高科技防寒「裝備」——專為本次春晚特製的石墨烯新材料保暖衣在網路上迅速躥紅,引來眾多網民刷屏點贊。
△「玖月奇跡」組合在綵排期間,已經在微博上曬出了哈爾濱分會場的高科技防寒「大招」——如絲襪般輕薄的肉色連體衣,腰部插入幾塊手機大小的充電寶,穿在演出服里,既保暖又美觀。
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抗菌
為了使具有特殊抗菌性能的石墨烯與棉纖維有效結合,國內高校院所嘗試先用氧化石墨烯上的羧基、羥基、羰基和環氧基與棉纖維穩固結合,再通過還原得到穩固結合石墨烯的純棉織物,從而有效避免棉織物在潮濕環境下滋生細菌,制備出高科技、高抗菌性的純棉織物,拓展了石墨烯在紡織界的發展領域。
0 3
導電織物
石墨烯是目前電阻率最小的材料,將石墨烯與織物結合,可制備優異的抗靜電、電磁屏蔽或者導電織物,可以應用於特殊行業,如將石墨烯與化纖共混紡絲,有可能制備出具有優異抗靜電性能的采礦職業服面料。
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智能紡織品
在不影響織物的舒適性、服用性能和洗滌的條件下,可將織物與微型晶元連接,製成穿戴式的智能電子服裝。石墨烯用於紡織材料中,可以製成更柔軟、微小的電子元件,應用於智能服裝中富有彈性、更柔韌、功能穩定性好,這些紡織品在醫療保健、高性能運動服、可穿戴的顯示器及軍用服裝設備等方面擁有潛在的應用前景。
包括艾希特大學和里斯本大學在內的多家研究機構的國際團隊設計了一種新的石墨烯技術,把透明和柔性的石墨烯電極纖維應用在常見的紡織工業中。
這種技術可以未來應用於可佩戴電子設備,如服裝計算機,穿戴電話和MP3播放器等,這類的產品將輕便和耐用。科學家們指出,其應用的前景可以書說是無窮無盡的,包括紡織類GPS系統,生物醫學監測,人身安全或感覺障礙感測器,甚至通訊工具。
三星在CES上展示的柔性屏
在這項工作中的石墨烯是通過化學氣相沉積(CVD)在銅箔生長,採用最先進的nanoCVD系統。研究小組使用特有技術將石墨烯從銅箔轉移到在紡織工業中常用的聚丙烯纖維上。現在,科學家正在解決布線的問題,並開發通過與石墨烯制備透明導電紡織纖維的方法,對未來的紡織纖維電子設備的集成鋪平道路。
石墨烯在印染領域中的應用
石墨烯具有極大的比表面積,可用於水處理吸附劑,吸附重金屬及染料。唐艷茹等採用電解質法制備了功能石墨烯,並用於吸附亞甲基藍,吸附量可達300mg/g,是普通石墨的3倍,60min吸附達到平衡。
❹ 石墨烯塗料是什麼 石墨烯塗料的應用
石墨烯鋅粉塗料是一種由特種改性樹脂、純薄石墨烯、鋅粉、溶劑、助劑等組成的雙組分高固含高性能重防腐塗料。其中,在業內鋅盾石墨烯鋅粉塗料在防腐方面具有高性能特徵,例如,鋅盾石墨烯鋅粉塗料漆膜具有優異的防銹性能,可對局部破損區域提供陰極保護作用,對經噴射清理的碳鋼表面具有優異的附著力。
鋅盾石墨烯鋅粉塗料作為底漆,用於中等至嚴重腐蝕環境的經噴射清理的裸鋼表面,如鋼結構、橋梁、港口機械、海上平台、工程機械、儲罐與管道、電力設施等,與高性能油漆配套使用,可進一步提高塗層的防腐蝕性能。鋅盾石墨烯鋅粉塗料可用於經認可保留的富鋅車間底漆表面,可用於鍍鋅件損壞區域或硅酸鋅底漆塗層的修補,維修時只有將鋅盾石墨烯鋅粉塗料用在經表面處理至裸鋼的表面上才能發揮其陰極保護防銹作用。
❺ 石墨烯是什麼石墨烯有何用途是否實現工業化生產
石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。
石墨烯既是最薄的材料,也是最強韌的材料,斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料,如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克便可以承受一隻一千克的貓。石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品,製造超微型晶體管,用來生產未來的超級計算機。用石墨烯取代硅,計算機處理器的運行速度將會快數百倍。另外,石墨烯幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。另一方面,它非常緻密,即使是最小的氣體原子(氦原子)也無法穿透。這些特徵使得它非常適合作為透明電子產品的原料,如透明的觸摸顯示屏、發光板和太陽能電池板。
中國科學院成都有機化學有限公司中科時代納米材料事業部於2011年推出了石墨烯類產品。目前中科時代納米的產品包括各種類型碳納米管粉體、碳納米管分散液及漿料、碳納米管陣列、碳納米管纖維、碳納米管薄膜、碳納米管薄膜膠帶、半導體型單壁碳納米管、石墨烯、石墨烯薄膜、石墨烯泡沫、氧化石墨烯、納米石墨烯片、富勒烯及其相關應用產品,如鋰離子電池用導電劑、碳納米管散熱塗料、碳納米管導電發熱塗料、碳納米管透明導靜電塗料、碳納米管導電填料、碳納米管功能母粒以及碳納米管環氧復合物等。目前中科時代納米多壁碳納米管產能達300噸/年,碳納米管漿料產能達2000噸/年,高純度單壁碳納米管產能達到500公斤/年,石墨烯30噸/年、納米石墨片產能達50噸/年。
可惜中科時代納米沒注意保密,其生產技術被美國間諜偷去了。
❻ 請問石墨烯光催化網是否適用於高濃度有機廢水網一般的使用壽命是多久循環使用前需要清洗處理嗎
不適用,效果一般。
❼ 石墨烯應用工程實例
1、石墨烯粉體
所謂「石墨烯粉體」,實際上就是單層石墨烯和多層石墨烯的混合物。目前公眾對石墨烯的理解有些混亂。一些企業或者是媒體報道中雖然號稱「石墨烯」,但是事實上可能僅是石墨而已。
事實上,現在全世界對石墨烯也沒有一個明確的定義。資料顯示,最初的石墨烯僅指一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料,是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜,是只有一個碳原子厚度的二維材料。2010年諾貝爾物理學表彰的石墨烯研究指的就是這種材料。後續研究表明,從電學性質上講,兩層與三層、乃至十層的碳原子也具有各自特殊物理性質,目前10層以內的說法逐漸被學術界認可。最近成立的中國石墨烯聯盟標准化委員會認定,10層以內的碳原子材料才屬於石墨烯范圍。
2、石墨烯透明薄膜
而石墨烯透明薄膜是利用甲烷或者其它氣體在銅箔上生長石墨烯,也就是所謂的氣相沉積法,這種方法生產石墨烯更是與石墨資源毫無關系。石墨烯薄膜的生產,其實就是把氣體通過一系列處理,特別是高溫處理,使其生長在金屬襯底上,直至在金屬襯底上長滿。而石墨烯本身是透明的,對於金屬襯底來說,上面有沒有附著石墨烯,在顏色上僅稍微有一點點差別,一般人很難看出來。但是,通過這種方法製作的石墨烯的尺寸,基本取決於金屬襯底的大小,石墨烯薄膜的尺寸和技術水平關聯度不大。在商業化的環境下,探討石墨烯薄膜的尺寸意義不大,綜合經濟成本才是關鍵性的因素。在綜合經濟成本當中,原料雖然可以忽略,但是生產石墨烯以及石墨烯的轉移總體來說還是一個很復雜的過程,每一道工序都在無塵的環境中進行。
3、石墨烯漿料
石墨烯漿料是可以應用與真空顯示屏、鋰離子電池等電子器件上的導電添加劑,它一般是由石墨烯在高溫下起粘結作用的玻璃粉分散於有機載體中,經過軋制而形成粒度小的漿料。製成的漿料可以直接出售給下游企業進行顯示屏、鋰離子電池等的制備。
總體來看,目前批量生產石墨烯的方式主要有三種:一種是利用化學氣相沉積法在金屬表面生長出層率很高,面積很大的石墨烯薄膜材料;一種是將天然石墨通過物理或者化學的方法粉碎,形成石墨烯粉體看起來就是很細的黑色粉末;最後一種則是石墨烯漿料,通過加入分散劑制備石墨烯導電漿料,便於下游企業進行深加工使用。也因此,石墨烯的制備的分為:石墨烯薄膜,石墨烯粉體和石墨烯漿料。國內,現在前者以常州二維碳素科技有限公司、格菲電子為代表,中間以第六元素、寧波墨西為代表;後者則是以萬鑫石墨谷科技有限公司為代表。下面小編就帶大傢具體了解一下石墨烯的應用實例。
石墨烯透明導電薄膜實例詳解:
2016 年3月3日下午,四川省石墨烯產業技術創新聯盟在德陽市成立。在成立大會上,他們宣布石墨烯透明導電薄膜已經進入中試階段,不久將正式投產生產。石墨烯透明導電薄膜,厚度不足毫米,可以隨意彎曲,將廣泛運用在手機觸摸屏等方面,智能手機軟屏、柔性液晶面板等。
其實在導電薄膜應用方面,引領全球的國家是韓國。三星在2010年6月宣布與韓國成均館大學共同製作了30英寸(對角線約76cm)的石墨烯片。這個巨大石墨烯片的製作方法在某種意義上類似於諾沃肖洛夫所採用的使用膠帶的「機械式剝離法」。機械式剝離法是先把粘著膠帶(最初使用了Scotch膠帶,後來使用的是日本的日東膠帶)貼在石墨上,然後通過揭下膠帶把石墨烯轉印到膠帶上。成均館大學等開發出的方法是採用卷對卷的方式把以CVD法制備於銅(Cu)箔上的石墨烯片轉印到大型樹脂片上。下圖是成均館大學[1]採用卷對卷的方式制備轉移石墨烯薄膜的過程。
卷軸式的轉移步驟主要是:
1. 將聚合物膜粘在銅箔上的石墨烯膜上;
2. 化學刻蝕出去銅箔;
3. 將石墨烯薄膜轉移到目標基底。日前,這項技術已經成功申請國際專利,主要應用於生產三星公司的觸摸屏透明導電電極。
除了上述的轉移方法,在國內主要是先在金屬基底CVD生長石墨烯,然後用PMMA轉移,溶解除去金屬和PMMA,制備高質量的石墨烯膜。在實際生產中,為了減少石墨烯膜在轉移過程中出現的不完整現象,通常會採用兩種方法,再用丙酮溶解PMMA之前滴加少量PMMA溶液部分溶解前一步沉積的PMMA,有利於減少石墨烯與PMMA間的作用力,增強石墨烯與目標基底的接觸,保證石墨烯膜的完整性;另外一種方法則是在Cu片上生長石墨烯薄膜,用PMMA轉移,用氯化鐵溶解金屬銅,然後轉移到其他基底表面,最後用丙酮溶解去除PMMA,最後把沉積有石墨烯薄膜的基底浸入到濃硝酸中得到P型摻雜的透明導電薄膜。由於其優越的性能,這種透明導電薄膜一般生產成本比較高,產品只適用於高端領域比如航空航天觸摸屏,顯示屏
石墨烯透明導電薄膜主要用在太陽能電池和顯示器件等方面。
大比表面積和寬波段高透光率,可以在很大程度上增加到達激活區的太陽輻射,提高電池在高能譜區的靈敏度,同時還可以用作激活區的抗反射層提高透過率; 另外由於石墨烯的高空穴傳輸性同時還可以作為功能層應用在太陽能電池中,因此石墨烯薄膜在染料敏華太陽能電池和光伏電池領域的應用得到飛速發展。石墨烯薄膜作為電池的電極,通常用來取代傳統的氧化物導電薄膜(比如氧化錫,氧化銦)等形成電池的電極組成部分。下圖為石墨烯太陽能電池結構示意圖。
(從上到下依次為:Ag-BCP-Cu-CuPc-PEDOT:PSS-Graphene-Quantum Substrate,其中石墨烯替代了之前的ITO薄膜)
平板顯示器目前從電子表、游戲機到通訊設備、檢測儀器,以及辦公室自動化設備,便攜個人電腦、電子記事本、錄相機、壁掛電視等等無所不用,因為它可達到薄輕如紙,畫面精美、低電壓、低功耗的要求。而石墨烯透明導電薄膜由於其超薄、透光率高、原料廉價以及性能穩定而備受研究者青睞。如下圖:
(1-8層分別是:玻璃-石墨烯-Cr/Au層-聚乙烯醇-液晶-取向層-ITO-玻璃)
藉助光學顯微鏡和拉曼在玻璃基底上制備石墨烯薄膜,同時在其邊緣鍍上金屬鉻和金形成一個金屬窗,和另一片ITO 形成夾層,在夾層間填上液晶分子,制備出具有高對比度的LCD 器件。
石墨烯導電漿料
在雞西,一批石墨礦石被采出後經初加工形成了高純度石墨原料,接著被運到500公里外的哈爾濱。在松花江北岸哈爾濱萬鑫石墨谷科技有限公司生產線上,它們 經歷一套世界水準復雜工藝的洗禮,完成從「路人」到「明星」的驚人巨變——普通石墨原料成為擁有超高電導性能的石墨烯產品,國內外多家主流鋰電池生產企業 已決定採用冰城石墨烯產品。眼下,數噸石墨烯產品將從哈爾濱發貨,不久將走上一家國外大型鋰電池企業的生產線。石墨烯產品目前主要以導電漿料形態下線,便於下游采購企業直接使用。
石墨烯導電漿料本質上就是石墨烯與聚合物的復合,即石墨烯導電添加劑。石墨烯在鋰離子電池上的應用主要有:
1.石墨烯在鋰離子負極的應用:石墨烯直接作為鋰離子電池負極,這個實現的方式就是石墨烯透明導電薄膜;石墨烯/SnO2 復合材料或石墨烯/Si 復合材料作為鋰離子電池的負極,這方面的應用主要涉及石墨烯粉體的應用。
2.石墨烯在鋰離子電池的正極的應用:石墨烯與磷酸鐵鋰、磷酸釩鋰的復合做正極,這也是石墨烯粉體的下游應用。
3.石墨烯作為鋰電池的導體添加劑則是石墨烯漿料的應用。
在鋰離子電池中加入石墨烯導電漿料後,鋰電池的大電流充放電性能、循環穩定性和安全性都得到了極大改善,其效果甚至超出了目前高性能動力鋰電池用的碳納米管導電添加劑。針對不同的聚合物基體和不同的需求,石墨烯漿料的制備方法主要有溶液混合。熔融共混和原位聚合法。其中熔融混合法因為成本低,是工業化最常見的方法。
❽ 石墨烯的發展前景怎樣
製革廢水處理設備選擇製造工藝時的注意事項
製革廢水主要由弱酸性的鞣革廢水和強鹼性的浸灰脫毛廢水組成,廢水常含有的物質有高濃度的氯化物、鞣料、表面活性劑、硫化物、油脂、化學助劑、蛋白質及二氧化硫等污染物;混合廢水呈強鹼性,有難聞的氣味,外觀渾濁呈白乳狀, 水質水量隨時間的不同呈曲線變化。通常情況下,綜合廢水的BOD 1500-2000 mg/ L、COD 3000-4000 mg/L、SS 2000-4000 mg/L、Cr3+80 -100 mg/L、S2-50-100 mg/L。
製革污水的可生化效果比較好,一般採用生化污水處理方法。但廢水中常含有鉻離子和硫化物,會對起生化作用的微生物產生抑制效果,因此先要進行預處理是很有必要的,要充分重視預處理的作用。在治理製革廢水的過程中,一般都會使用「物化+生化」組合工藝。即先添加一部分化學試劑人工清除對微生物有抑製作用的離子,然後再進行生化處理。