石墨烯制备及应用

成果编号：11847

价格：面议

完成单位：省产研院碳纤维应用技术研究所

单位类别：其他院所

完成时间：2015年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：能源环保、新材料

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发布人：宋怀河离线

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石墨烯以其独特的结构，优异的性能和潜在的广泛应用领域引起科学界和企业界的浓厚兴趣，成为近年来纳米材料及器件领域的研究热点。它不仅具有良好的稳定性，而且展现出优异的电子、光学、热学以及机械性质，包括高的杨氏模量(1100GPa)，高断裂强度(125GPa)，高热导率(5000 Wm-1K-1)，高电子迁移率(200 000 cm2V-1s-1)，高比表面积(2600 m2/g)和高的光透过率等，而且在室温下还具有量子霍尔效应以及铁磁性。这些优异的性质使其在电子设备、能量转换存储、传感器、催化以及生物医药等领域有很好的应用前景。近年来，石墨烯的研究取得良好进展，但在石墨烯的大量低成本制备方面尚未取得明显进步，石墨烯的应用领域的开发也需要进一步拓展。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新产品、新材料

合作方式：技术转让、技术开发、技术服务

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 3 项
已授权专利,其中:发明专利 0 项

成果简介

成果概况

创新要点

（1）采用天然石墨为原料，通过氧化和膨化手段大量合成出石墨烯纳米片，获得制备技术，并申报国家发明专利；采用化学合成法使用有机物质和催化剂实现大量合成石墨烯，申报国家发明专利。 (2)研究了石墨烯作为锂离子二次电池和超级电容器电极材料和导电添加剂的使用性能，发现石墨烯的储锂容量是目前工业化使用的石墨容量的两倍；作为添加剂时可以很好提高电极的容量和循环稳定性，作为电极添加剂使用前途广阔。 (3) 开展了石墨烯担载金属氧化物用于锂电池负极材料的储能研究，研制出具有共价键连接的石墨烯/Fe3O4和石墨烯/空心CuO复合纳米片，两种材料在高倍率充放电电流密度下均展示出高容量和长周期循环寿命，是很好的动力锂电池电极材料，申请国家发明专利。

主要技术指标

以石墨烯为起始原料分别在水溶液状态和乳液状态下组装出5nm左右的量子点和几μm大小的空心碳球，为其进一步应用(锂电池电极等)奠定基础。

其他说明

完成人信息

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