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石墨烯

產品介紹 /INTRODUCTION

石墨烯

石墨烯是一種從天然鱗片石墨中剝離得到的單層碳原子面材料,厚度0.335nm。其特殊的SP2雜化結構,從而具有優異的機械性能,力學性能和電學性能等特性。本公司采用物理法在溶液中將天然鱗片石墨徹底剝離,經過分離后,得到了高質量高純度的石墨烯,厚度3~5nm,5~10層。石墨烯的宏觀和微觀形貌和晶形結構如圖1~5所示。

 

圖1  物理法石墨烯宏觀形貌(2000倍)

 

圖2 物理法石墨烯宏觀形貌(10000倍)

 

    

圖3 物理法石墨烯微觀形貌(150000倍)                圖4 物理法石墨烯微觀形貌(300000倍)

 

圖5 石墨烯微觀形貌和晶型(TEM)

 

由圖1和2可知,從宏觀來看,得到的石墨烯片徑和厚度分布非常均勻,片徑集中在2~5μm,并沒有特別厚的石墨烯。由圖3和圖4可以看出,石墨烯的厚度很薄,片層之間都已經被徹底剝離。由圖5可以清楚觀察到石墨烯在厚度3~5nm左右,6~8層。透射電鏡的衍射圖看到,它仍然非常好的保持了石墨的六元環晶體結構。上述檢測證明本公司生產的石墨烯層數少,晶體結構完整,幾乎不含氧元素,其優點具體如下:

(1)優異的導電性和導熱性:常溫下子遷移率超過15000 cm2/V?s,電阻率僅0.02-0.03微歐姆/米,是最好的電子導體;導熱系數5300 W/m?K,最好的導熱體。

(2)優異的化學穩定性:除了強氧化劑之外,幾乎不與任何物質反應,包括各種有機溶劑;熱穩定性非常好,高溫不氧化不蠕變,低溫不脆化;

(3)優異的機械性能:石墨烯比鉆石還堅硬,強度高達6×107Nm/kg;

(4)巨大的比表面積和低的密度:理論上石墨烯的比表面積高達2630m2/g;可以廣泛應用于催化劑領域;密度低(2.1~2.2g/cm3),相同體積下重量輕;

(5)價格低廉,遠遠低于目前市場上石墨烯和氧化石墨烯。本公司在生產過程,注重石墨烯的分散性和均勻性,同時適當的表面改性可以使其均勻分散于任何溶劑中,與下游用戶的使用實現無縫對接;

(6)可以直接應用于鋰電池負極材料,由于其巨大的比表面積,其理論容量不再是傳統石墨的372mAh/g,其甚至可以超過1700mAh/g。與化學法制備石墨烯相比較,本公司生產的石墨烯中完全不含有氧元素,所以首次充放電,不需要額外的電荷來還原氧原子,不可逆容量損失較少,首次充放電效率超過87%。

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