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广州福滔微波设备有限公司——石墨烯膨化设备厂家

认识石墨烯

石墨烯，一种新型二维碳材料，起步于好奇心驱动的基础研究（2010年诺贝尔物理学奖），有望促进材料、能源和电子信息的协同发展。石墨烯，集合优异的柔韧性、导热、导电、光学、光电和化学稳定性于一身，具有潜在的广泛应用前景。但是单层本征石墨烯的制备并不容易，规模化的制备目前只能接近本征石墨烯的形式。无人车方面，爱沙尼亚米尔莱姆公司的军i用无人履带车辆采用Skeleton公司的石墨烯基超级电容器组，利用柴油发电机为超级电容器组供电，其电动马达可持续工作超过８小时。石墨烯的实际应用与其制备方法和技术发展是密不可分的。目前，尽管国内外有不少企业从事石墨烯的制备技术开发，但是与石墨烯规模实质应用的要求还有不小的距离，一是石墨烯的性价比不够高，二是与下游应用的技术衔接与兼容有待研发。

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石墨烯的独特性能

石墨烯独特的性能与其电子能带结构紧密相关。

以独立碳原子为基，将周围碳原子产生的势作为微扰，可以用矩阵的方法计算出石墨烯的能级分布。在狄拉克点附近展开，可得能量与波矢呈线性关系（类似于光子的色散关系），且在狄拉克点出现奇点。此外，目前石墨烯制备技术存在产品单层少、尺寸小且分布不均、难以稳定批量生产以及性能难以精i确控制等瓶颈问题，离商业化推广还有相当大的距离。这意味着在费米面附近，石墨烯中电子的有效质量为零，这也解释了该材料独特的电学等性质。

石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是i小的气体分子（氦气）也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。他们采用抽虑方法制备了硅/多孔石墨烯薄膜负极材料，该材料经200次循环仍有1500mAh·g-1的容量。作为目前发现的薄、强度i大、导电导热性能强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之i王”。

石墨烯应用领域

消费电子展上可弯曲屏幕备受瞩目，成为未来移动设备显示屏的发展趋势。柔性显示未来市场广阔，作为基础材料的石墨烯前景也被看好。

另一方面，新能源电池也是石墨烯早商用的一大重要领域。之前美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板，可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本，这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外，石墨烯超级电池的成功研发，也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题，极大加速了新能源电池产业的发展。石墨烯作为碳材料的一员，以其特有的结构、较高的比表面积、特异的电子传导方式而受到研究者的关注。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。

石墨烯的全球产业化

近年来，美国、欧洲、日本、韩国等国家对石墨烯投人了大量人力财力，石墨烯相关扶持政策与产业化研究也提上议程。2013年1月，欧盟委i员会将石墨烯列为未来新兴技术的支柱材料之一，拿出10亿欧元专项资金资助石墨烯制备与应用研究工作。美国国家自然科学基i金会资助了超过500项有关石墨烯的研究，重点包括石墨烯制备、石墨烯复合材料生产、存储器件开发和石墨烯生物传感器等方向。福滔自创立以来，即将“专业化设计满足用户个性化需求”作为企业的运行规则，致力于在科学研究，计量测试，工业化等领域推进微波能应用。美国高i级研究计划署也开展了多项石墨烯研究项目，以开发更轻更小、更快和更高频的电子器件为核心目的。

石墨烯储能技术可为能量提供电源解决方案

能量技术是军事强国竞相研发的颠覆性技术，包括激光、微波、电磁导轨炮等，电源技术是能量的核心技术之一。美国对舰载、机载和车载激光进行了大量测试，但其进一步高能化、小型化发展依然受制于电源技术。激光需要高功率脉冲电源，而当前必须依靠高功率发电机组或大容量蓄电池实现，其重量和体积会使激光的机动性大大降低。石墨烯不仅可以显著提高现有电源系统的能量和功率密度，而且可大幅缩小电源体积。石墨烯储能技术石墨烯储能技术是各国竞相研发的前沿能源技术，研发重点主要集中在电池和超级电容器方面。

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石墨烯的制备和展望

大规模制备高质量的石墨烯晶体材料是所有应用的基础, 发展简单可控的化学制备方法是为方便、可行的途径, 这需要化学家们长期不懈的探索和努力;石墨烯的化学修饰：将石墨烯进行化学改性、掺杂、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物，发展出石墨烯及其相关材料(graphene and related materials)，来实现更多的功能和应用;石墨烯的表面化学: 由于石墨烯晶体独特的原子和电子结构，气体分子与石墨烯表面间的相互作用将表现出许多特有的现象，这将为表面化学特别是表面催化研究提供一个独特的模型表面;同时石墨烯具有的两维周期平面结构，可以作为一个理想的催化剂载体， 金属/石墨烯体系将为表面催化研究提供一个全新的模型催化研究体系。化学气相沉积法（CVD）早出现在二十世纪六十年代，主要用来制备高纯度、高性能的固体薄膜。