

石墨烯是碳的同素异性体,碳原子一sp2杂化键合形成单层六边形蜂窝晶格石墨烯。属于二维碳纳米材料。
石墨烯其实一直以石墨的形式存在于自然界,石墨就是有由一层层的石墨烯叠加起来的产物。厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。
2004年英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法从石墨中分离出了石墨烯。
单层石墨烯可以说是其他碳材料的基本元素。通过比喻来讲可以说石墨烯是一张由无数6边形构成的一张纸,可以通过包裹、卷曲、堆叠形成富勒烯、碳纳米管和石墨。
[黄金薯R]其显著特性包括:
超薄和超轻:单层石墨烯的厚度仅为0.34纳米,是已知最薄的材料之一。
超强的机械强度:石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa,固有的拉伸强度为130GPa,断裂强度为125GPa。是目前位置常用功能材料中强度和硬度最完美的,数值是优质钢铁的200倍。
出色的导电性:石墨烯的载流子迁移率约为15000cm2/(V·s)-250000 cm2/(V·s).该数值为硅的100-1000倍,且受温度变化影响较小。
卓越的热导性:导热系数高达5300W/mK,是导热系数最高的碳材料。
透明度极高:在较宽波长范围内吸收率为2.3%,看上去几乎不透明,在几层厚度内,每增加一层,吸收率增加2.3%。
溶解性、渗透率和高柔性:在非极性溶剂中表现出良好的溶解性,具有超疏水性和超亲油性;高致密,He无法穿透,孔隙可修饰;韧性良好,弯曲不影响性能。
石墨烯的应用领域包括
电子学:制作更快速、更小的电子器件
能源存储:制造高容量的电池和超级电容器
复合材料:增强塑料、金属和其他材料的性能,
柔性显示屏:制造可弯曲的电子屏幕和电子纸
生物医学:用于药物传递系统、生物传感器
航空航天:制造轻质高强度的材料。
现阶段最主要的应用就是用于新能源,制作超级电容器、锂电池导电剂,其次还包括防腐涂料,柔性显示屏,传感器等。
石墨烯独特的物理和化学性质,这些性质使其在多个领域具有革命性的潜力。但当下的挑战包括大规模生产、成本控制、功能化和集成到现有技术中。希望未来可以看到它的蓬勃发展。
#材料 #科普 #科研 #新能源 #电池 #石墨 #石墨烯
石墨烯其实一直以石墨的形式存在于自然界,石墨就是有由一层层的石墨烯叠加起来的产物。厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。
2004年英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法从石墨中分离出了石墨烯。
单层石墨烯可以说是其他碳材料的基本元素。通过比喻来讲可以说石墨烯是一张由无数6边形构成的一张纸,可以通过包裹、卷曲、堆叠形成富勒烯、碳纳米管和石墨。
[黄金薯R]其显著特性包括:
超薄和超轻:单层石墨烯的厚度仅为0.34纳米,是已知最薄的材料之一。
超强的机械强度:石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa,固有的拉伸强度为130GPa,断裂强度为125GPa。是目前位置常用功能材料中强度和硬度最完美的,数值是优质钢铁的200倍。
出色的导电性:石墨烯的载流子迁移率约为15000cm2/(V·s)-250000 cm2/(V·s).该数值为硅的100-1000倍,且受温度变化影响较小。
卓越的热导性:导热系数高达5300W/mK,是导热系数最高的碳材料。
透明度极高:在较宽波长范围内吸收率为2.3%,看上去几乎不透明,在几层厚度内,每增加一层,吸收率增加2.3%。
溶解性、渗透率和高柔性:在非极性溶剂中表现出良好的溶解性,具有超疏水性和超亲油性;高致密,He无法穿透,孔隙可修饰;韧性良好,弯曲不影响性能。
石墨烯的应用领域包括
电子学:制作更快速、更小的电子器件
能源存储:制造高容量的电池和超级电容器
复合材料:增强塑料、金属和其他材料的性能,
柔性显示屏:制造可弯曲的电子屏幕和电子纸
生物医学:用于药物传递系统、生物传感器
航空航天:制造轻质高强度的材料。
现阶段最主要的应用就是用于新能源,制作超级电容器、锂电池导电剂,其次还包括防腐涂料,柔性显示屏,传感器等。
石墨烯独特的物理和化学性质,这些性质使其在多个领域具有革命性的潜力。但当下的挑战包括大规模生产、成本控制、功能化和集成到现有技术中。希望未来可以看到它的蓬勃发展。
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