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福滔石墨烯制备设备

石墨烯诸多非同寻常的特性，使得它在上有着难以估量的应用前景。利用石墨烯超薄超轻，抗压力强的特性，石墨烯广泛用于战机、航天器等装备上，也用于防i弹衣、装甲车辆的新材料中，减轻重量的同时能提护能力。它还可以制成特殊涂料，用于军舰的舰体防护上，抵御海浪冲击以及水气、盐雾等侵蚀，大幅提高装备的抗腐蚀能力。石墨烯制备设备，将石墨粉末和插层剂一定比例在有机i溶剂中均匀混合，再利用超声波水浴进行剥离一定时间，离心分离，过滤后即获得石墨烯材料。

机械剥离法制备石墨烯方法

所谓的机械剥离法制备石墨烯，即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。比如发现石墨烯就是用胶带反复撕揭的方式，但是这种方法存在一些缺点：比如所获得的产物尺寸不易控制，无法可靠地制备出长度足够的石墨烯，因此不能满足工业化需求。微机械剥离工艺技术具有产率高、工艺线路短、能耗小、成本低的特点，且其产品的品质优良、质量稳定。在当下很多企业对石墨烯产业“跃跃欲试”，但是结构“零缺陷”的高品质石墨烯少之又少的情况下，新一代石墨烯制备技术为制备高品质石墨烯的实际操作树立了典范。实际操作中，高品质石墨烯的制备应该包括前处理、中制备、后整理等3个阶段。“前处理是对石墨烯原料的清醒认知，中制备要在加工过程中弄清石墨烯的排列方式，单层石墨烯生产线报价，后整理着重处理石墨烯二维结构的厚度难题”。

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石墨烯可显著提升锂离子电池、超级电容器等储能器件的性能

石墨烯作为添加剂或改性剂在提升锂离子电池性能、缩小电池体积方面潜力巨大。美国特种化工品生产商卡博特公司2013年就推出石墨烯基导电添加剂，用以提升锂离子电池的能量密度。美国原军i用电池供应商A123系统公司亦早已布局研发石墨烯增强的磷酸铁锂电池技术。美国能源部阿贡国家实验室开发的采用石墨烯基电极的锂—氧电池，储存的能量高达现有锂离子电池的5倍。

相比电池，石墨烯在超级电容器中的应用前景更被期待，其较高的比表面积可存储更多的静电荷，被认为是超级电容器中活性炭的替代者。另外，石墨烯基超级电容器还具有更轻、柔性更好、力学性能更佳的特点。

高分辨率的复杂石墨烯三维结构

石墨烯是由六边形晶格组织的单层碳原子，当石墨烯片整齐地堆叠在彼此之上并形成三维形状时，就变成了石墨。由于石墨材料是简单的由石墨烯堆叠在一起的，所以这种材料的机械性能非常差。但是如果石墨烯片与充满空气的孔分离，则三维结构可以保持石墨烯的属性，这种多孔石墨烯结构称为石墨烯气凝胶。

弗吉尼亚理工大学先进制造与超材料实验室主任Xiaoyu Zheng表示，工程学院与LLNL的研究人员可以设计由相互连接的石墨烯片组成的三维拓扑结构，这种新的设计方式和增材制造的制造自由度，将优化石墨烯气凝胶的强度、导电性、质量输运、强度和重量密度。

以前，微波单层石墨烯生产线，研究人员使用基于材料挤出工艺的3D打印技术制造三维石墨烯，但这一技术分辨率有限，这限制了石墨烯材料的自由造型。而新的3D打印方法能够将这些单层的石墨烯材料设计成任何想要的三维结构，并具有高分辨率。

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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，单层石墨烯生产线价格，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，单层石墨烯生产线，而且可大幅缩小电源体积。

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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。

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