3石墨烯基柔性能量存储与转换器件研究取得进展
大连化物所开发出高性能光热转化石墨烯基复合相变材料
第50卷第2期 2022年2月化工新型材料N E W C H E M I C A L M A T E R I A L SV〇1.50 N o.2•303 •j消丨大i l化物所开发出高性能光热|息丨转化石墨埽暮复合相史材料；0 •\•最近，中国科学院大连化学物理研究所热化学I$i研究组研究员史全团队通过合成策略开发出一种具有高光热转换效率的石墨烯基复合相变材料。
该复合相变材料具有优异的相变性能和光热转换能力，为大规模制备石墨烯基光热转化复合相变材料提供了新思路。
石墨烯基复合相变材料能够解决相变材料相变过程中的泄漏问题，并具有优异的光吸收能力，在太阳能热转换和存储领域具有潜力。
然而，目前石墨烯基复合相变材料的制备方法涉及多步过程，通常较为复杂、耗时耗能，阻碍了其进一步的应用。
基于此.科研人员通过简单直接的一步法策略，将聚乙二醇相变材料原位填充到氧化石墨烯网络结构水凝胶中，构建出石墨烯基定型复合相变材料。
该复合相变材料具有高的相变材料负载量（95w t%)，经 历1000个冷热循环后仍可保持稳定的相变焓值（162. 8J/g)，表现出优异的相变储热性能。
此外，该材料还具有出色的光热转化能力，可快速将太阳能转化为热能储存于相变材料中，转化效率最高可达93.7%。
（新型）苏州钟米所命]备出高导电MXene气凝肢纤维最近，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所气凝胶闭队采用动态溶胶-凝胶湿法纺丝和超临界干燥联用策略，制备出具有高导电性、高取向性且具有优异电热/光热双响应性的T i3C2T,M X e n e气凝胶纤维（M A F)。
气凝胶纤维能够将气凝胶的轻量化和介孔特性与纤维的柔韧和细长特性相结合，在智能织物、柔性电子和透明光学等领域颇受关注。
与静态溶胶-凝胶转变策略相比，动态溶胶-凝胶纺丝策略在M X e n e气凝胶的制备中展现出连续性和批量生产的优势。
M A F的电导率高达104S/m，比石墨烯气凝胶纤维高1个数量级，比文献中报道的其他M X e n e气凝胶高2〜3个数M级。
纳米科技中的石墨烯应用介绍
纳米科技中的石墨烯应用介绍石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体材料，厚度只有一个碳原子的厚度。
它具有许多独特的物理和化学特性，使其在纳米科技领域中应用广泛。
本文将介绍纳米科技中石墨烯的应用。
首先，石墨烯在电子器件方面有着重要的应用。
由于石墨烯具有高载流子迁移率、高电导率和高热导率等特性，它成为了制造晶体管、晶体管阵列和传感器等高性能电子器件的理想材料。
与传统的硅基材料相比，石墨烯的热稳定性更强，能够在更高的温度下工作。
此外，石墨烯还可以用于制造柔性电子器件，使得电子产品更加轻薄、柔韧。
其次，石墨烯在能源领域也有着诸多应用。
石墨烯作为一种高效导电材料，广泛应用于锂离子电池和超级电容器等能源存储装置中。
由于石墨烯具有大的比表面积和优异的电化学性能，能够提高能源存储装置的能量密度和循环寿命。
此外，石墨烯还可以应用于太阳能电池、燃料电池和光催化等领域，提高能源转换效率。
另外，石墨烯在材料加固方面也有着广阔的应用前景。
石墨烯被广泛用作增强材料的添加剂，可以大幅度提高材料的力学性能。
石墨烯的高强度和高刚度使其在制备复合材料中起到了很好的增强作用。
例如，将石墨烯纳米片添加到聚合物基体中，可以大幅度提高聚合物的强度和导热性能。
这种强化效果对于航空航天和汽车行业的应用尤为重要，有助于提高材料的轻量化和结构强度。
此外，石墨烯在生物医学领域的应用也备受关注。
石墨烯具有良好的生物相容性和生物降解性，可以作为药物载体在药物传递和缓释方面起到重要作用。
石墨烯纳米片可以用于制备纳米药物，可以通过控制石墨烯的尺寸和形状来调控药物的释放速率和靶向性。
此外，石墨烯的高导电性还可以用于生物传感器和医学成像等领域，提高传感器的灵敏度和图像的分辨率。
总之，纳米科技中石墨烯的应用非常广泛。
石墨烯在电子器件、能源存储、材料增强和生物医学等领域起到了重要作用。
随着对石墨烯材料性能的深入理解和制备工艺的不断改进，相信石墨烯的应用前景将会更加广阔，对于推动纳米科技的发展将发挥重要作用。
石墨烯与储能产业化取得重大项目突破
石墨烯与储能产业化取得重大项目突破
佚名
【期刊名称】《设备管理与维修》
【年(卷),期】2016(0)10
【摘要】近日，中国航天科技集团公司所属中国航天万源国际（集团）有限公司的石墨烯与储能产业化取得重大项目突破。
该公司研发的石墨烯包覆的低温倍率型磷酸铁锂正极材料和石墨负极材料、宽温电解液等已具备规模化生产条件，申请发明专利8项。
1．2亿安时的石墨烯动力电池示范生产线已经投料生产，经过中试试验，电池材料和动力电池耐低温、充电倍率等性能良好，技术水准达到国内领先水平。
【总页数】1页(P5-5)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.西北大学团队在石墨烯研究与产业化中取得多项突破
2.石墨烯基锂电池取得重大突破跃进储电技术革命一大步
3.航天万源国际石墨烯与储能产业化取得重大项目突破
4.20项自主创新产业化重大项目顺利实施——世界首台特巨型全钢工程子午线轮胎一次法成型机等30个重大产品开发取得重要突破
5.我国研究人员提出石墨烯CVD生长新思路，石墨烯三维体材料宏量制备取得重要突破
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大学生创新创业训练计划项目结题报告
一种集成式自供电纳米化学传感器的设计和制作项目成员：何旺球（1426410514）王鹏云1426410408 陶俊贤1326410232 黄家仪1326410116指导教师：祝元坤摘要：本项目以石墨烯作为基本功能单元，设计并制备一种新型的集成式化学分子驱动自供电传感器件；超薄二维纳米材料（石墨烯）作为基本功能单元制备新一代的自供电传感器件，使器件能感受到环境中化学分子状态的改变而输出电信号。
石墨烯部分被聚合物薄膜所覆盖且另一部分暴露，当器件接触极性分子时，可以产生明显的电信号。
因此，本项目的研究具有一定应用前景和重要学术价值。
该类自供电传感器件可能应用于生产微型纳米传感器，具有自主创新知识产权。
1引言近年来，随着纳米材料及纳米科学技术研究的不断深入，各种微纳电子器件不断被研究开发，并在军事、生物医学、环境监测等领域展现出十分诱人的应用前景[1]。
微纳电子器件不仅尺寸小，而且具有功耗低、速度快、易于大规模集成、可移动等特点，但微纳电子器件需要有微尺度电源系统来供给电能，来维持正常工作。
随着电子产品小型化，亟待开发即能为之提供能量并且小、轻、具有柔性的自供电传感器件。
如果微电源器件能够持续收集环境中的能量并转换为电能，将会永久性解决电池耗尽的问题。
因此，开发具有能量转换功能的微电源，并与传感器等器件集成构建自供电系统，是非常迫切的。
可穿戴、物联网、智慧城市等新兴产业的发展将推动微纳电子器件市场的迅速发展，牵引微电源产品的技术变革和不断创新。
微纳自供电器件是当今的研究热点，目前的研究集中在以下几点：1）不断提高能量转换效率。
如何在减小尺寸的同时保持高的能量转换效率，需要新材料和新工艺。
2）具有柔韧性。
未来可穿戴、可移植等器件的发展需要柔性的器件与之配套。
3）易于集成。
为满足自供电、自供能驱动等系统的需求，微电源器件应易于和传感器等进行集成。
4）可从环境中持续捕获能量。
微电源器件不仅要有能量存储功能，还要能持续将环境中的能量转换为电能。
材料科学开创新纪元二维材料研究进展
材料科学开创新纪元二维材料研究进展二维材料是近年来材料科学领域的一项重要突破，其研究引起了全球科学界的广泛关注。
通过将材料纬度从三维降至二维，二维材料展现出了许多独特的性质与潜在应用，被认为是开启新材料纪元的重要一步。
本文将重点介绍二维材料研究的进展情况及其在材料科学领域的前景。
从石墨烯到更多二维材料的发现和研究，二维材料研究领域取得了巨大的进步。
首先，石墨烯作为二维材料的代表，由于其单层碳原子的特殊结构，具有高导电性、高热导性和高机械刚度等优异特性，被广泛研究和应用。
石墨烯的应用潜力包括电子器件、能源存储与转换、传感器等多个领域。
此外，除了石墨烯，还有许多其他具有独特性质的二维材料被广泛研究。
例如，二硫化钼（MoS2）是一种能带直接隙的半导体材料，在光电子器件和催化剂领域具有潜在应用。
二硒化镉（CdSe）和二氧化钛（TiO2）等半导体材料也被广泛研究，具有优异的光学与电子特性，被应用于光伏、光催化等领域。
随着二维材料研究的不断深入，科学家们发现了更多有趣的性质和应用。
例如，二维材料具有巨量子束缚态效应，这意味着其电子行为会受到限制而呈现出新奇的物理现象。
此外，二维材料还具有可调控性强、界面效应显著等特点，这些特性为二维材料在纳米电子器件、柔性电子学、光电子器件等领域的应用提供了无限可能。
在材料科学领域，二维材料的研究对于解决现有材料面临的难题具有重要意义。
例如，传统材料中存在的能带隙问题使得在光电子器件中的应用受到限制，而二维材料由于自身的特殊结构，能够提供更多可调控的能带结构，因而在光电子器件领域有着广泛的应用前景。
此外，二维材料还能够解决传统材料在柔性器件中存在的机械强度不足的问题，因为其单层结构具有出色的机械性能。
因此，二维材料在柔性电子学和可穿戴电子设备等领域也具有巨大的潜力。
另外，二维材料在能源存储与转换方面也有着广泛的应用前景。
例如，二维材料在锂离子电池领域的应用能够显著提高电池的能量密度和循环寿命。
基于石墨烯薄膜材料的肖特基结光伏器件研究进展
基于石墨烯薄膜材料的肖特基结光伏器件研究进展贾树明;魏大鹏;焦天鹏;汪岳峰【摘要】Schottky Junction solar cell has attracted more and more attention ,because of its simple structure , easinessof preparation and low cost .Graphene ,with the property of excellent physicalperformance ,abundant natural resources and low preparation cost ,has become a candidate to replace the traditional IT O for the Schott‐ky Junction solar cell .In this paper ,we reviewed the progress of Schottky Junction solar cells based on gra‐phene ,and discuss the problems in the practical applications .It provides a powerful tool to research potential applications of graphene in Schottky Junction solar cells in future .%肖特基结太阳能电池因其结构简单、制备方便、成本低廉而受到广泛关注。
石墨烯材料具有优异的物理性能以及原料来源丰富、制备成本低，可替代传统的IT O 用于制备基于石墨烯的肖特基结太阳能电池。
综述了现阶段基于石墨烯肖特基结太阳能电池的研究进展，探讨和分析了不同类型石墨烯肖特基结太阳能电池的性能以及在应用中存在的问题，为后续开展石墨烯肖特基结太阳能电池的研究与应用提供借鉴。
新型二维材料在电子器件中的应用前景
新型二维材料在电子器件中的应用前景随着科技的不断发展，二维材料作为一种新兴材料逐渐引起人们的关注。
与传统的三维材料相比，二维材料具有独特的物理、化学性质，因此在电子器件领域具有广阔的应用前景。
本文将探讨新型二维材料在电子器件中的应用前景。
一、导电性能新型二维材料如石墨烯、硼氮等具有良好的导电性能，可以用于制作高性能的导电材料。
石墨烯是一种由碳原子组成的二维晶体结构，具有很高的电子迁移率和导电性能。
使用石墨烯制作的导电材料可以应用于电子器件中，如柔性电子、智能电路等。
硼氮是一种由硼原子和氮原子组成的二维材料，具有优异的导电性能和稳定性，可以用于制作高效率的导电薄膜。
二、能量储存新型二维材料在能量储存领域也具有巨大的潜力。
以石墨烯为例，由于其大比表面积和高的电导率，可以作为超级电容器的电极材料。
超级电容器具有高储能密度、长循环寿命等特点，可以应用于电动汽车、可穿戴设备等领域。
此外，新型二维材料还可以用于制作锂离子电池的电极材料，具有高容量和长循环寿命等优势。
三、光电器件新型二维材料还可以应用于光电器件的制作。
以二硫化钼为例，它是一种由硫原子和钼原子组成的二维材料，具有很高的光电转换效率。
可以利用二硫化钼制作太阳能电池、光电传感器等光电器件，具有高效率和稳定性。
四、柔性电子新型二维材料具有出色的柔性和可折叠性能，可以应用于柔性电子器件的制作。
例如，以黑磷为代表的二维材料，可以制备出可弯曲、可拉伸的电子器件。
这些柔性的电子器件可以应用于可穿戴设备、可折叠屏幕等领域，实现更加便捷舒适的用户体验。
总之，新型二维材料在电子器件中有着广泛的应用前景。
它们的优异导电性能、能量储存能力、光电转换效率以及柔性性质为电子器件的研发带来了新的可能。
相信随着科学技术的不断进步，新型二维材料将在电子器件领域发挥越来越重要的作用。
青岛能源所在石墨炔基高效储钠电极材料研究中取得进展
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关于石墨烯的参考文献
关于石墨烯的参考文献石墨烯是由未来材料学大师安德烈·海姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）于2004年发现的一种新型碳材料。
这种材料的发现颠覆了传统碳材料的应用前景和开拓领域。
以下是对石墨烯的参考文献的内容生动、全面、有指导意义的分析和总结。
1. 《石墨烯基纳米复合材料在生物医学领域的应用研究综述》本文详细分析了石墨烯基纳米复合材料在生物医学领域的应用。
石墨烯因其出色的导电性、导热性和高强度，被广泛地应用于生物医学领域。
将石墨烯与纳米材料复合可以改善石墨烯的可溶性和生物相容性，扩展了其应用范围。
这篇文章通过实例和案例详细阐述了石墨烯基纳米复合材料在生物医学领域中的特点和应用。
2. 《石墨烯光电器件的研究进展与展望》本文介绍了石墨烯光电器件在研究方面的进展和展望。
石墨烯具有极高的光电转换效率和广泛的吸收光谱范围，这使得它在制作光电器件方面具有天生优势。
在这篇文章中，作者以石墨烯光电器件的制备和性能控制为切入点，通过回顾石墨烯光电器件的研究进展，提出了一些可能的研究方向和未来发展趋势。
3. 《石墨烯复合材料填充剂的制备及其应用研究》本文主要研究石墨烯复合材料填充剂的制备及其应用研究。
石墨烯的出色性能和纳米级别的粒度，使其成为一种理想的高效填充剂。
在石墨烯掺杂的材料中，它能够显著提高材料的强度、硬度和热导率等性能。
这篇文章通过实验研究探索了石墨烯复合材料填充剂的制备方法和应用场景，并提出了具体的操作规范和注意事项。
4. 《石墨烯电池的制备与应用研究》本文重点研究了石墨烯电池的制备和应用。
石墨烯因其出色的导电性和机械性能，成为电池制备领域不可或缺的材料。
在石墨烯电池的制备和应用方面，本文详细介绍了纳米和复合石墨烯电极的制备方法、应用场景和性能等方面的特点。
基于实验结果，文章提出了石墨烯电池应用的展望和未来可能的研究方向。
总之，石墨烯是一种未来具有巨大潜力的材料。
二维材料在能源存储领域的研究进展
二维材料在能源存储领域的研究进展能源储存是现代能源领域的重要课题之一。
随着可再生能源的快速发展和广泛应用，能源存储技术的需求也日益迫切。
二维材料由于其独特的结构和性质，在能源存储领域呈现出了巨大的潜力。
本文将介绍二维材料在能源存储领域的研究进展，并讨论其在电池、超级电容器和储氢材料等方面的应用。
首先，二维材料在电池领域的研究取得了重要的进展。
二维材料具有高的表面积和可调节的电化学性能，使其成为优良的电极材料。
例如，石墨烯是一种典型的二维材料，具有优异的导电性和机械强度。
石墨烯改性电池的电化学性能得到了显著提升。
此外，一些过渡金属硫化物和过渡族元素化合物的二维形态也在电池领域表现出了良好的应用前景。
这些二维材料可以用于锂离子电池、钠离子电池和锂硫电池等各种类型的电池，提高电池的能量密度和循环稳定性。
其次，二维材料在超级电容器领域也有广泛的应用前景。
超级电容器以其高能量密度、长循环寿命和快速充放电速度等特点，成为能源存储领域的重要组成部分。
二维材料因其多孔结构和导电性能，在超级电容器电极材料方面具有独特的优势。
石墨烯、过渡金属氧化物和过渡金属硫化物的二维形态被广泛研究，以提高超级电容器的性能。
此外，一些草酸盐、金属有机骨架和多孔有机聚合物的二维结构也显示出了在超级电容器方面极好的性能。
这些二维材料的应用为超级电容器的能量密度和循环寿命提供了新的突破。
最后，二维材料在储氢材料方面也具有巨大的潜力。
储氢技术是可再生能源的重要支持技术之一。
二维材料由于其大的比表面积和可调节的孔隙结构，在储氢材料方面呈现出了优异的性能。
通过控制二维材料的表面等特征，可以提高储氢材料的吸附容量和吸附动力学性质。
石墨烯、二硫化锰、二硒化钼等二维材料被广泛研究，并显示出了优异的储氢性能。
这些研究对于提高储氢材料的吸附容量、降低吸附温度和提高储氢循环稳定性具有重要意义。
综上所述，二维材料在能源存储领域的研究取得了令人瞩目的进展。
在电池、超级电容器和储氢材料等方面的应用中，二维材料展现出了独特的优势。
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山东工业职业学院精品课程 物理化学
以石墨烯为集流体的可快速充放电的柔性锂离子电池
轻薄化和柔性化是便携式电子产品的重要发展趋势，可折叠或可弯曲的便携式电子产品
在不远的将来有可能极大地影响甚至改变人类的生活方式。储能器件是便携式电子产品的核
心部件，能否开发出高性能柔性储能器件，如柔性锂离子电池，是柔性电子产品广泛应用的
关键之一。
石墨烯具有高导电性和良好的柔韧性，是柔性储能器件的理想候选材料之一。最近金属
研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室在前期制备出具有三维连通网络结构的石墨烯泡沫的
基础上，利用该材料作为高导电的柔性集流体，设计并制备出可快速充放电的柔性锂离子电
池。研究人员将三维连通的石墨烯网络作为集流体，取代电池中常用的金属集流体，不仅可
有效降低电极中非活性物质的比例，且三维石墨烯网络的高导电性和多孔结构为锂离子和电
子提供了快速扩散通道，可实现电极材料的快速充放电性能。为了在不使用粘结剂和导电添
加剂的情况下实现活性物质和石墨烯集流体的良好接触以促进电子传输和提高弯折时电极材
料的稳定性，研究人员发展了原位水热合成方法，在石墨烯三维连通网络结构上直接生长活
性物质，如磷酸铁锂和钛酸锂。将磷酸铁锂/石墨烯和钛酸锂/石墨烯复合材料分别作为正负
极，采用柔性硅胶为封装体，组装了具有很好柔性的锂离子全电池(图1a, b)。该柔性锂离子
电池在弯曲时，其充放电特性保持不变，并可在6分钟内完成充电(达到初始容量的90%)，在
100次循环之后容量保持率在96%。
该研究为高性能柔性锂离子电池的设计和制备提出了一种新思路。这种可快速充电的柔
性锂离子电池的制备工艺简单，具有潜在的实际应用价值。
山东工业职业学院精品课程 物理化学
石墨烯基柔性能量存储与转换器件研究取得进展
电池、超级电容器、太阳能电池等能量存储与转换器件因在能量高效利用及便携式电子
产品等领域的广阔应用前景而备受关注。随着消费电子产品小型化及可穿戴、可折叠柔性电
子产品概念的提出，亟待开发能为之提供能量的轻、薄、柔性的储能器件。碳纳米管和石墨
烯分别为典型的一维和二维碳质材料，具有比表面积大、导电性高、柔韧性好等结构和性能
特征，因而是构建柔性能量存储与转换器件的理想材料之一。
最近，中科院金属所沈阳材料科学国家（联合）实验室先进炭材料研究部设计并制备出
基于碳纳米管/石墨烯的柔性能量存储与转换器件，并发现其具有循环稳定性好、可快速充放
电、可弯折等优异性能。例如，他们将石墨烯纳米片自组装在构成滤纸的纤维素纤维的孔隙
中，制备出一种石墨烯/纤维素三维网状复合材料。该材料不仅秉承了纸的柔性，而且减少了
石墨烯纳米片的堆叠团聚，并具有快速输运电解液离子的通道。将该复合材料作为超级电容
器的电极，其单位面积电容量达到81mF/cm2，且经过5000次以上的充放电循环容量不衰减。
利用该复合材料组装成的柔性超级电容器表现出超高的柔性，经过1000次以上弯折其储能性
能基本保持不变。三个串联超级电容器具有2.5伏以上的电压，足以点亮一只发光二极管（见
图），同时该柔性超级电容器可任意裁剪、折叠、卷曲成各种形状，其性能可满足射频标签
等微功率应用的需要。由于纤维素纸价格低廉，他们也已开发出大批量、低成本生产石墨烯
的技术，而且柔性石墨烯复合纸的制备工艺简单，因此该复合材料有望在柔性电子产品中获
得应用。