特种石墨烯复合材料

石墨烯电池真的如此厉害吗？我们也无法知道，作为一个新兴产物，或许大家都对它抱有很大期望，但是我们必须要清楚，石墨烯电池仍是处于实验室的产物，技术目前难以突破，是否能够量产依然未知。正道汽车目前有六款概念车，其中都是搭载了正道集团开发的增程电力驱动系统，简单来说就是使用动力源去发电驱动电机带动车辆，同时还可以充电使用。不同的是，正道汽车所搭载的动力系统不是采用普通的发动机，而是采用微型涡轮发电机来发电，电池更是采用了正道集团宣传的超级电池，都采用了石墨烯技术，不过车展上电池并没有展示出来。根据外媒消息，正道H600**快在明年，也就是2019年推出量产版本，或许那时我们可以一睹所谓石墨烯电池真的是否如此厉害。如果你想买一块耐用的电池，石墨烯电池是一个理想的选择。特种石墨烯复合材料

    目前第六元素全资子公司常州第六元素半导体有限公司已与客户成功开发石墨烯超级铜复合材料（“超级铜”），“超级铜”利用CVD沉积技术制备而成，石墨烯超级铜导电率高于银10%，如成功应用于电机，若按10%替换，则每年节约用电，相当于葛洲坝电站近2个月的发电量，节约电费约20亿元。近日，中国中车高电导率铜基复合材料“超级铜”登上央视《焦点访谈》节目。据中国中车介绍，“超级铜”由中车研究院与上海交通大学张荻团队联合研发，是一种高电导率铜基复合材料。“超级铜”利用石墨烯较好的导电性和力学性能与铜材料片堆叠制成，实现了石墨烯和铜的优势互补。经过实验验证，超级铜的导电性能超过银10%，如果全国10%的电机用上这种“超级铜”材料，那么一年可以节省出180多亿度电。180亿度电相当于节省出一个葛洲坝电站（2022年葛洲坝电站完成发电量）。目前，“超级铜”已完成中试验证，验证了超级铜的量产可行性，并实现了小批量生产，接下来将加快批量化制造进程。 常规石墨烯销售厂石墨烯纳米带 （Graphene Nanoribbons, GNRs）具有带隙精确可调的特性。

和普通铅酸电池来比，石墨烯电池由于铅版密度更大，所以能跑得更远，用得更久。但是石墨烯电池价格，是普通铅酸电池的两倍。石墨烯电池，铅酸电池和锂电池，因为制作工艺不同。电池本身的重量和使用寿命，都是有差别的，而且还是比较大的。当然越好的电池就越贵，像锂电池就要比石墨烯和铅酸电池价格高出几倍。石墨烯电池是**近两年才兴起的一种新电池。石墨烯它却不是真正的石墨烯电池，也有**部门为此辟谣过。现在消费者基本认清了，所谓的石墨烯电池。就是把电池内部的铅板加厚，让电池重量和寿命比铅酸高。大家也可以理解成石墨烯电池就是加量的铅酸电池，石墨电池的价格和寿命，是介于锂电池和铅酸电池之间的。到底该不该选石墨烯电池，还得看与普通铅酸电池的对比。从寿命上看，石墨烯电池完整的充放电次数在600次左右，铅酸电池寿命在400次左右。综合寿命和价格，石墨烯电池和铅酸电池，如果同时充放电次数2400次，价格上铅酸电池要比石墨烯电池换电成本低。不过铅酸电池要换电6次，而石墨烯电池只需要换电4次，石墨烯电池更省心。

石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp杂化轨道成键，并有如下的特点:碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10米，键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键(与苯环类似)，因而具有优良的导电和光学性能。石墨烯具有非常良好的光学特性，在较宽波长范围内吸收率约为2.3%，看上去几乎是透明的。在几层石墨烯厚度范围内，厚度每增加一层，吸收率增加2.3%。大面积的石墨烯薄膜同样具有优异的光学特性，且其光学特性随石墨烯厚度的改变而发生变化。这是单层石墨烯所具有的不寻常低能电子结构。室温下对双栅极双层石墨烯场效应晶体管施加电压，石墨烯的带隙可在0~0.25eV间调整。施加磁场，石墨烯纳米带的光学响应可调谐至太赫兹范围。教授们使用胶带将石墨片层层撕离，得到了非常薄的一层石墨片。

    石墨烯的研究热潮也吸引了国内外材料植被研究的兴趣，石墨烯材料的制备方法已报道的有：机械剥离法、化学氧化法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和碳纳米管剥离法等。1、微机械剥离法2004年，Geim等***用微机械剥离法，成功地从高定向热裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)上剥离并观测到单层石墨烯。Geim研究组利用这一方法成功制备了准二维石墨烯并观测到其形貌，揭示了石墨烯二维晶体结构存在的原因。微机械剥离法可以制备出高质量石墨烯，但存在产率低和成本高的不足，不满足工业化和规模化生产要求，目前只能作为实验室小规模制备。2、化学气相沉积法化学气相沉积法(ChemicalVaporDeposition，CVD)***在规模化制备石墨烯的问题方面有了新的突破。CVD法是指反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。麻省理工学院的Kong等、韩国成均馆大学的Hong等和普渡大学的Chen等在利用CVD法制备石墨烯。他们使用的是一种以镍为基片的管状简易沉积炉，通入含碳气体，如：碳氢化合物，它在高温下分解成碳原子沉积在镍的表面,形成石墨烯，通过轻微的化学刻蚀，使石墨烯薄膜和镍片分离得到石墨烯薄膜。 石墨烯产品广泛应用于电子器件、储能材料、传感器、半导体、航天、复合材料以及生物医药等领域。海南石墨烯售价

常州第六元素研发生产的石墨烯矿用托辊复合材料。特种石墨烯复合材料

    氧化-还原法制备成本低廉且容易实现，成为制备石墨烯的比较好方法，而且可以制备稳定的石墨烯悬浮液，解决了石墨烯不易分散的问题。氧化-还原法是指将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨(GO)，经过超声分散制备成氧化石墨烯(单层氧化石墨)，加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团，如羧基、环氧基和羟基，得到石墨烯。氧化-还原法被提出后，以其简单易行的工艺成为实验室制备石墨烯的**简便的方法，得到广大石墨烯研究者的青睐。Ruoff等发现通过加入化学物质例如二甲肼、对苯二酚、硼氢化钠(NaBH4)和液肼等除去氧化石墨烯的含氧基团，就能得到石墨烯。氧化-还原法可以制备稳定的石墨烯悬浮液，解决了石墨烯难以分散在溶剂中的问题。氧化-还原法的缺点是宏量制备容易带来废液污染和制备的石墨烯存在一定的缺陷，例如，五元环、七元环等拓扑缺陷或存在-OH基团的结构缺陷，这些将导致石墨烯部分电学性能的损失，使石墨烯的应用受到限制。 特种石墨烯复合材料