《石墨烯新材料》PPT课件

感谢下 载
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2020年11月24日星期 二
航空航天领域应用
• 石墨烯的高导电性、高强度、超轻薄等特性，可开发应用 于航天领域的传感器，以便更精确对地球高空大气层的微 量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。而石墨烯在 超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用.
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2020年11月24日星期 二
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2020年11月24日星期 二
二、石墨烯分类
单层石 墨烯
双层石 墨烯
石墨 烯
少层石 墨烯
2020年11月24日星期 二
单层石墨烯（Graphene）
• 概念：指由一层以苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性 紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。
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双层石墨烯 （Bilayer or double-layer graphene）
• 概念：指由两层以苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性 紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式（包括AB堆垛，AA堆垛， AA‘堆垛等）堆垛构成的一种二维碳材料。
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少层石墨烯 （Few-layer or multi-layer
石墨烯
（Graphene）
高分子材料与工程
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一 、石墨烯是什么?
• 一种由碳原子以sp2杂化轨 道组成六角型呈蜂巢晶格 的平面薄膜，只有一个碳 原子厚度的二维材料.
• 2004年，英国曼彻斯特大 学物理学家安德烈·海姆 (Andre Geim)和康斯坦 丁·诺沃肖洛(Konstantin Novoselov)，成功地在实 验中从石墨中分离出石墨 烯，而证实它可以单独存 在，两人也因“在二维石 墨烯材料的开创性实验”， 共同获得2010年诺贝尔物 理学奖。
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四、石墨烯前景
• 石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料。
航天领 域
移动设 备
新能源 电池
石墨烯
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移动设备——可自由弯曲手机
• 韩国三星公司在研制课弯曲显示屏上技术最成熟。多层石墨烯 等材料组成的透明可弯曲显示屏，相信大规模商用指日可待。 （中科院重庆绿色智能技术研究所的石墨烯手机已经上市了）
graphene）
• 概念：指由3-10层以苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性紧密堆积的碳原 子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛构成的一种二维碳材料。
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三、石墨烯部分参数
• 电子迁移率15000cm2/(v s) • 杨氏模量1100GPa • 断裂强度130GPa • 导热系数5300W/(m K) • 理论比表面积2630m2/g • 可见光透过率≥97.7% • 电阻率只约10-8 Ω·m,比铜或银更低.
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新能源电池
• 电池：将石墨烯放在氯化铜(copper chloride)溶液中， 进行观察。LED灯亮了。6个石墨烯电路，形成串联，这样 就可产生所需的2V，使LED灯发亮。
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新能源电池
• 超级电容器：由于石墨烯的特性，研制成快速充电电池， 其速度是普通电池的1000多倍。西班牙Graphenano公司已 经研制出石墨烯聚合材料电Байду номын сангаас，充电时间不足10分钟，可 跑最多1000公里。