光-热能量转换是石墨烯相变复合材料目前应用*****的一个领域。杨鸣波教授团队[63]通过化学气相沉积(CVD)制备出了具有互连网络的石墨烯泡沫(GF),用于制备复合相变材料的三维骨架。研宄发现,这种相变复合材料的热导率比纯相变材料高744%,且具有很高的光-热转换效率,表明其在太阳能利用和存储中的巨大潜力。**近,他们团队[64]通过冷冻铸造法制备了三维石墨烯网络,与聚乙二醇(PEG)复合后得到具有出色的形状稳定性以及高储能密度的石墨烯相变复合材料。在100mWcnr2的模拟太阳光下照射20分钟,相变复合材料的温度迅速升高,比较高可达到约70°C,而纯PEG的温度*为55.4°C,无法完成相变过程。关闭模拟光源后,相变复合材料的温度急剧下降,当温度到达结晶点附近时,将出现另一个平台,**着热能的释放过程。实验结果表明,与纯PEG相比,石墨烯相变复合材料在光-热能量转换方面表现出更优异的性能,有着更好的应用前景。可应用于电机、变压器、电力电缆、电气柜、新能源汽车、风力发电、电触头材料等领域。全国生产氧化石墨烯粉体
石墨烯薄膜具有优异的面内热导率和良好的柔钿性,因此经常在可穿戴设备、电子设备等领域被用作散热材料使用。刘忠范院士团队[78]通过等离子增强化学气相沉积法(PECVD)在蓝宝石衬底上生长石墨烯纳米壁,得到的纳米壁具有独特的结构和出色的热导率。在输入电流为350mA的情况下,基于石墨烯纳米壁组装的LED在光输出功率方面提高了37%左右,而温度却降低了3.8%,说明石墨烯纳米壁可用作LED应用中增强散热的良好材料。Kim[79]等人使用球磨法将氟化石墨剥落为氟化石墨烯溶液,然后通过真空抽滤得到10pm厚的超薄氟化石墨烯薄膜(EGF),显示出242Wm-1K-1的优异面内热导率。Guo_等人通过涂布法制备了一种厚度可控的可拉伸石墨烯薄膜。这种石墨烯薄膜具有良好的柔韧性和优异的导热性能,在施加3.2V电压时,薄膜可以在6s内从室温快速升温至45°C。而去除外加电压后,石墨烯薄膜可在5s内迅速冷却至室温,实验结果显示其既具有快速的电加热响应,又具有高效的散热能力。氧化石墨烯产品介绍常州第六元素拥有石墨的深度插层和高解离率的制备技术。
当今世界面临着严峻的环境与能源挑战。传统能源如煤、石油的不断消耗以及环境的日益恶化严重影响了人类的日常生活以及社会的正常发展。因而开发更为高效与环境友好的能源设备越来越得到人们的强烈关注。为**的初代锂离子二次电池以其在能量密度与操作电压上明显优于传统铅酸与镍镉电池的优势,迅速应用于便携电子设备电池市场。其后,随着具有环境友好、成本低廉、循环性能稳定等诸多优势的以磷酸铁锂为**的正极材料的报道[6,7],锂离子二次电池的应用也扩展到混合动力汽车与纯电动汽车领域。然而目前锂离子电池电极材料还存在着诸多问题,如较低的电子电导率与锂离子迁移效率、嵌脱锂过程中巨大的体积变化、电极材料与电解液的副反应造成的容量损失以及活性物质不可逆的结构变化制约材料的循环稳定性等。另外,由于目前常用的锂离子电池正极材料固有的理论容量限制,实际应用的锂离子电池的比能量密度很难突破250Wh/kg[8],因而难以满足其在高比能量电池领域的长远发展。在这种背景下,锂硫电池作为一种新的电化学储能体系,以其超高的理论能量密度(2600Wh/kg)以及单质硫储量丰富、环境友好的特点,成为高比能二次电池的研究热点。
从化学结构可以看到,石墨烯具有垂直于晶面方向的大π键,此结构决定了其具有优异的电化学性能,在室温下的导热系数可高达5300W·(m·K)-1,能够比肩比较好的碳纳米管导热材料。常温下其电子迁移率甚至高于碳纳米管和硅晶体,属于世界上电阻率**小的材料。此外,石墨烯还具有完全敞开双表面的结构特性,也就是说它类似于不饱和有机分子,能够进行一系列的有机反应,能够与聚合物或无机物结合,从而提升材料的机械性和导电导热性。深入这方面的研究,对石墨烯进行官能团修饰,能够使其化学活性更加丰富[3-4]。由于石墨烯具有上述的结构特性,越来越多的研究者开始着眼于以石墨烯为基底的合成材料。石墨烯含有丰富的官能团,易于分散。
从实际应用的角度看,石墨烯需要和基板接触,因此,减少石墨烯薄膜和基板之间的接触热阻是石墨烯热管理应用必须考虑的问题。单层或少数层石墨烯和基板之间的范德华力可以保证石墨烯和基板之间很好的热耦合[42]。但是石墨烯薄膜由于厚度较大,范德华力远远不能满足热从基板传递到石墨烯薄膜上。传统的连接基板和散热片之间的导热胶由于体积和热导率较低的原因,已经满足不了实际应用的需求,必须采用共价键等其他的方式,以增强热传递的效率。本团队在这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。实验结果表明,引入功能化分子后,热点的散热效果提高了近1倍氧化石墨烯悬浮液可以用于锂电池负极改性。单层氧化石墨烯纳米材料
氧化石墨应用于热管理、橡胶、塑料、树脂、纤维等高分子复合材料领域。全国生产氧化石墨烯粉体
氧化石墨烯型号指标值外观固含(%)pH碳的质量分数(%)均质粘度(mpa*s)SE243PW黄褐色膏状:利用该产品制备的石墨烯导热膜,导热系数达到1700W/(m·K)。3、性能(1)含有丰富的羟基、羧基和环氧基等含氧官能团,更高的氧化程度,更好的剥离度;(2)易于接枝改性,可与复合材料进行原位复合,从而赋予复合材料导电、导热、增强、阻燃、***抑菌等性能;(3)易于剥离成稳定的氧化石墨烯分散液,易于成膜。4、应用领域应用于热管理、橡胶、塑料、树脂、纤维等高分子复合材料领域,还可以应用于锂电正负极材料的复合、催化剂负载等。5、操作处置与储存物料应储存于阴凉、避光、通风及干燥的库房内,且保持容器密封;远离火种、热源,应与强还原剂、易燃物分开存放。保质期12个月。6、运输非限制性货物,运输中应注意安全,防止日晒、雨淋、渗漏和标签脱落,严禁抛掷,轻装轻卸,远离热源,隔绝火源。全国生产氧化石墨烯粉体