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由于石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)具有巨大的比表面積和獨(dú)特的光電特性,基于石墨烯的材料已被用于各種傳感設(shè)備的構(gòu)造。俞書宏教授團(tuán)隊(duì)[38]制備了RGO/聚氨酯(PU)海綿傳感器,其電阻變化依賴于在壓縮變形過(guò)程中導(dǎo)電納米纖維之間接觸程度的改變。測(cè)試表明,該壓力傳感器可以檢測(cè)低至9Pa的壓力,當(dāng)壓力到達(dá)45Pa時(shí)能夠提供清晰的輸出信號(hào),具有非常高的靈敏性,并且可以在1萬(wàn)次循環(huán)測(cè)試中輸出可重復(fù)的信號(hào)?;冢遥牵希校蘸>d壓力傳感器具有高靈敏度、長(zhǎng)循環(huán)壽命和可大規(guī)模制造的特點(diǎn),使其有希望成為制造低成本人造皮膚的理想選擇。常州第六元素建有自動(dòng)控制規(guī)?;a(chǎn)線,市場(chǎng)占有率居國(guó)內(nèi)外前列。單層氧化石墨烯銷售
從實(shí)際應(yīng)用的角度看,石墨烯需要和基板接觸,因此,減少石墨烯薄膜和基板之間的接觸熱阻是石墨烯熱管理應(yīng)用必須考慮的問(wèn)題。單層或少數(shù)層石墨烯和基板之間的范德華力可以保證石墨烯和基板之間很好的熱耦合[42]。但是石墨烯薄膜由于厚度較大,范德華力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足熱從基板傳遞到石墨烯薄膜上。傳統(tǒng)的連接基板和散熱片之間的導(dǎo)熱膠由于體積和熱導(dǎo)率較低的原因,已經(jīng)滿足不了實(shí)際應(yīng)用的需求,必須采用共價(jià)鍵等其他的方式,以增強(qiáng)熱傳遞的效率。本團(tuán)隊(duì)在這方面做了一些探索性的工作,主要采用在石墨烯薄膜和二氧化硅界面引入功能化分子的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,引入功能化分子后,熱點(diǎn)的散熱效果提高了近1倍全國(guó)氧化石墨烯價(jià)格石墨烯導(dǎo)電與電池活性材料共混后,能夠有效降低極片電阻率和提高電池的循環(huán)性能。
提升材料的分散能力與復(fù)合結(jié)構(gòu)制備技術(shù)。通過(guò)均勻分散與活性材料達(dá)到良好的電化學(xué)接觸是碳納米管與石墨稀在用作導(dǎo)電添加劑與復(fù)合導(dǎo)電結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)揮性能的關(guān)鍵。特別是在鋰硫電池中,一般所制備的碳硫復(fù)合電極中碳材料的含量往往超過(guò)30%,嚴(yán)重影響了所制備硫電極的實(shí)際比容量性能,因而需要通過(guò)提高碳材料的分散能力與復(fù)合電極的制備技術(shù)以在高硫負(fù)載率下,仍能保證復(fù)合電極較高性能的發(fā)揮。(3)開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用模式。對(duì)碳納米管與石墨烯的應(yīng)用可不限于其本身,而是通過(guò)諸如碳納米管與石墨烯的復(fù)合或兩者與其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的復(fù)合,以不同材料間的協(xié)同作用來(lái)構(gòu)筑更為完善的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。同時(shí)也通過(guò)降低碳納米管與石墨烯在電極中的使用量,有效降低材料的應(yīng)用成本。
涂膜法是一種操作簡(jiǎn)單、效率相對(duì)較高的制備方法,常見(jiàn)的涂膜法可分為噴涂法和旋涂法兩種。3〇^0山6[46]等人將00懸浮液噴涂在預(yù)熱后的51/3丨02基材上,待溶劑完全蒸發(fā)后得到石墨烯薄膜。在噴涂過(guò)程中,可通過(guò)調(diào)節(jié)噴霧持續(xù)時(shí)間和分散液濃度來(lái)精確地控制GO片的厚度及密度,進(jìn)一步還原后所得到的石墨烯薄膜可作為P型半導(dǎo)體,并表現(xiàn)出良好的場(chǎng)效應(yīng)響應(yīng)。除了普遍使用的噴涂法之外,Lian[47]等人將電噴霧沉積法與卷對(duì)卷工藝相結(jié)合,經(jīng)過(guò)機(jī)械壓實(shí)和2200°C高溫處理后得到***石墨烯薄膜,熱導(dǎo)率比較高可達(dá)1434Wnr1K-1,并且可實(shí)現(xiàn)大面積生產(chǎn)。Bao[4]等人將GO分散液沉積在強(qiáng)氧化劑處理過(guò)的玻璃基材表面,并使基材分別以500rpm、800rpm和1600rpm的速度旋轉(zhuǎn)30s,***在100°C烘箱中干燥得到超薄石墨烯薄膜,其電阻可降低至1〇2?l〇3nnr2范圍之間,透光率高達(dá)80%,在透明導(dǎo)體方向有著良好的應(yīng)用前景。 氧化石墨烯結(jié)構(gòu)跨越了一般化學(xué)和材料科學(xué)的典型尺度。
石墨經(jīng)過(guò)氧化處理后得到氧化石墨,氧化石墨仍保持石墨的層狀結(jié)構(gòu),但在每一層的石墨烯單片上引入了許多氧基功能團(tuán)。這些氧基功能團(tuán)的引入使得單一的石墨烯結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜。鑒于氧化石墨烯在石墨烯材料領(lǐng)域中的地位,許多科學(xué)家試圖對(duì)氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)和準(zhǔn)確的描述,以便有利于石墨烯材料的進(jìn)一步研究,雖然已經(jīng)利用了計(jì)算機(jī)模擬、拉曼光譜,核磁共振等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,但由于種種原因(不同的制備方法,實(shí)驗(yàn)條件的差異以及不同的石墨來(lái)源對(duì)氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)都有一定的影響),氧化石墨烯的精確結(jié)構(gòu)還無(wú)法得到確定。大家普遍接受的結(jié)構(gòu)模型是在氧化石墨烯單片上隨機(jī)分布著羥基和環(huán)氧基,而在單片的邊緣則引入了羧基和羰基。**近的理論分析表明氧化石墨烯的表面官能團(tuán)并不是隨機(jī)分布,而是具有高度的相關(guān)性。氧化石墨烯官能團(tuán)豐富,易于改性,可以官能化。河北氧化石墨烯生產(chǎn)廠家
石墨烯環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用于重防腐涂料、導(dǎo)電涂料、粉末涂料以及膠粉劑等領(lǐng)域。單層氧化石墨烯銷售
利用石墨烯的納米效應(yīng),將石墨烯和其他材料制備成復(fù)合薄膜也是石墨烯應(yīng)用到熱管理中的途徑之一。如中科院陳成猛團(tuán)隊(duì)[58]制備出一種柔性的石墨烯-碳纖維復(fù)合膜散熱片,結(jié)果表明其熱導(dǎo)率達(dá)到977W/(m·K),其熱傳遞的效果好于銅。**科大[59]制備出三維的石墨烯-碳納米環(huán)薄膜,其熱導(dǎo)率可達(dá)946W/(m·K)。浙江大學(xué)高超團(tuán)隊(duì)[60]報(bào)道了一種快速濕紡組裝(wet-spinningassembly)的方法制備石墨烯薄膜,其熱導(dǎo)率達(dá)530~810W/(m·K)。可見(jiàn),將石墨烯和其他材料制備成復(fù)合薄膜,復(fù)合薄膜的單層氧化石墨烯銷售