成果介绍: 石墨烯由碳原子 sp2 杂化构成的理想二维晶体,其完美的六角晶格结构和二维结构赋予了其极高的理化性能。然而,石墨烯的性能与其质量(缺陷浓度)密切相关,质量水平不同的石墨烯表现出差异极大的性能特点。目前,石墨烯的制备方法主要包括机械剥离法、外延生长法、CVD 法和化学剥离法。大体说来,前三种方法是制备高质量石墨烯的有效手段,并已应用于微纳电子器件的相关研究中。但相应的高成本、低产量制约了其工业化应用。化学剥离法虽可大规模、低成本制备石墨烯。但是化学法将不可避免的产生缺陷和表面官能团。这同样制约了其工业化应用。因此,就目前制备技术来看,石墨烯的产量与其质量、成本之间存在难以协调的矛盾。本项目在长期的研究过程中,开发出一种大规模、低成本、高质量石墨烯的可控制备方法,该方法极大地降低了石墨烯的缺陷浓度及表面含氧官能团数量,从而使其理化性能得到充分展现,给石墨烯的工业化应用带来了革命性突破。
应用范围: 锂离子电池,超级电容器,微纳电子器件,储氢材料,催化等
主要技术指标: 1.大规模、低成本、高质量石墨烯的可控制备。单片石墨烯尺寸到微米级以上, 层数可控制为 5 层一下, 比表面积 700-2000 m2/g。 2.可实现 N, S,F 等元素掺杂。 3.缺陷浓度和含氧量低于 1%(普通大规模制备方法石墨烯缺陷浓度在 5-15%范围左右)。4.单层高质量石墨烯的电子迁移率可达到 1000 cm2/VS,是普通大规模制备方法的 10 倍以上。
技术水平: 已申请发明专利
市场分析与前景: 1 、大规模、低成本、高质量石墨烯的批量生产,为下游产品开发提供原材料。市场规模很大,应用前景广阔。 2、利用这种石墨烯材料开发下游产品,通过提高传统产品的质量,获得经济效益。
所属行业: 纳米材料
合作方式: 联合开发、技术转让
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