溶剂热法是指在特制的密闭反应器(高压釜)中,采用有机溶剂作为反应介质,通过将反应体系加热至临界温度(或接近临界温度),在反应体系中自身产生高压而进行材料制备的一种有效方法。溶剂热法解决了规模化制备石墨烯的问题,同时也带来了电导率很低的负面影响。为解决由此带来的不足,研究者将溶剂热法和氧化还原法相结合制备出了高质量的石墨烯。Dai等发现溶剂热条件下还原氧化石墨烯制备的石墨烯薄膜电阻小于传统条件下制备石墨烯。溶剂热法因高温高压封闭体系下可制备高质量石墨烯的特点越来越受科学家的关注。溶剂热法和其他制备方法的结合将成为石墨烯制备的又一亮点。石墨烯的制备方法还有高温还原、光照还原、外延晶体生长法、微波法、电弧法、电化学法等。笔者在以上基础上提出一种机械法制备纳米石墨烯微片的新方法,并尝试宏量生产石墨烯的研究中取得较好的成果。如何综合运用各种石墨烯制备方法的优势,取长补短,解决石墨烯的难溶解性和不稳定性的问题,完善结构和电性能等是今后研究的热点和难点,也为今后石墨烯的制备与合成开辟新的道路。 氧化石墨烯悬浮液可以用于锂电池负极改性。常规氧化石墨烯导热
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。 云南生产氧化石墨烯生产因经氧化后,其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼,可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。
利用石墨烯的纳米效应,将石墨烯和其他材料制备成复合薄膜也是石墨烯应用到热管理中的途径之一。如中科院陈成猛团队[58]制备出一种柔性的石墨烯-碳纤维复合膜散热片,结果表明其热导率达到977W/(m·K),其热传递的效果好于铜。**科大[59]制备出三维的石墨烯-碳纳米环薄膜,其热导率可达946W/(m·K)。浙江大学高超团队[60]报道了一种快速湿纺组装(wet-spinningassembly)的方法制备石墨烯薄膜,其热导率达530~810W/(m·K)。可见,将石墨烯和其他材料制备成复合薄膜,复合薄膜的
单层石墨烯在室温下的热导率超过5000Wnr1IC1,因此被作为用于热管理系统中的理想热管理材料。近年来,人们发现取向三维石墨烯网络结构能够为热量传递提供有效路径,因此在散热材料和相变材料领域具有广阔的应用前景。刘忠范院士团队[39]合成了用作热管理材料的石墨烯气凝胶/十八烷酸相变复合材料,在填充含量为20vol%时热导率约为2.635Wm-1K-1,且其垂直分布的石墨烯纳米片提供了更大的光吸收及热交换面积,显著提高了太阳能的光-热转换及存储效率,远远优于其他传统的光-热转换材料。氧化石墨烯颜色为棕黄色,市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。
石墨烯是碳材料家族的新成员,它是由碳原子以sp2杂化轨道组成的只具有一个原子层厚度的单层片状结构材料。同碳纳米管一样,石墨烯也以其诸多优点而被广泛的应用于储能电池领域:(1)石墨烯具有极高的比表面积,其理论值高达2600m2/g[16],这使得石墨烯基复合电极有着很好的电解液相容性;(2)石墨烯的电导率远超其他碳材料,以石墨烯为导电结构的复合电极材料可以发挥优异的倍率性能;(3)石墨烯衍生物如氧化石墨烯(GO)与还原氧化石墨烯(RGO)上含有的大量官能团与缺陷位可以作为多种金属及金属氧化物纳米粒子的生长位点。这种由石墨烯矩阵组成的复合结构可以有效的抑制纳米电极材料在充放电过程中的团聚现象及电极巨大的体积变化,从而增强电极材料的容量保持率与循环稳定性。 石墨烯导电浆料中分散有少层石墨烯,可以作为电池正极导电剂。福建生产氧化石墨烯生产厂家
石墨烯导电与电池活性材料共混后,能够有效降低极片电阻率和提高电池的循环性能。常规氧化石墨烯导热
储能电池在人们的日常通信及绿色出行等领域发挥着日益重要的作用,这就对先进的锂离子电池与锂硫电池电极制备技术提出了更高的要求。大量研究成果表明以碳纳米管与石墨烯为**的纳米碳材料因其优异的导电能力、良好的机械性能以及独特的形貌与结构特征,可在不同的应用模式下显著提高储能电池的容量性能、倍率性能以及循环寿命。与此同时也应认识到在这些材料取得更加***与商业化的应用前还需要解决以下问题:(1)研发低成本与环境友好的高质量材料制备技术。碳纳米管与石墨烯的导电能力对其所应用的电极性能有着决定性的影响,因而需要不断完善与探索新的制备工艺(如气相沉积法)与化学改性(如元素掺杂)方法。常规氧化石墨烯导热
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