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我们身边的石墨烯材料

发布时间   2019-10-12

石墨烯它是可以改变世界的神奇物质,石墨烯将会在节能、新能源和绿能等领域方面大有作为。未来,一方面类似于碳纤维的石墨烯材料将运用于航空航天等高端制备制造业及类似于塑料的石墨烯材料将广泛应用于人民的日常生活中,甚至可能在未来成为像塑料一样普遍的材料;另一方面,类似于硅材料的石墨烯材料将应用于集成电路领域,有望加速集成电路的发展,进而推进整个信息产业的再次产业革命。

1、石墨烯电池

目前,传统锂电池的发展正处于瓶颈阶段,研发石墨烯储能器件可大幅度降低电池充电时间,为储能产业带来改革。

2、石墨烯太阳能电池

麻省理工的一份报告指出,石墨烯在太阳能电池中光电转化率可达60%,是多晶硅的2倍,因此被认作为第三代太阳能电池器件的最佳原料之一。

3、石墨烯触摸屏

   石墨烯触摸屏具有制造成本低。操作简单、柔韧性强、节能环保等优势使其占据强大的市场竞争力。中国科学院重庆绿色智能技术研究院制备出15英寸单层石墨烯,通过对石墨烯透明电极的研发,已将其应用于7英寸石墨烯触摸屏上。

4、石墨烯3D成像

劳伦斯伯克利国家实验室Erius等使用石墨烯电池液作为胶状纳米粒子原子成像系统,该成像系统可在计算机显示纳米粒子3D结构模型,简化了原子级工程学的设计过程。

5、石墨烯电子器件

石墨烯电子器件的诞生于石墨烯本身的良好的导电性能离不开关系。石墨烯场效应晶体管便是一例。石墨烯极高的载流子迁移率使这种晶体管的反应速度成为一绝。但由于石墨烯带隙为零,因此基于单层的石墨烯的场效应晶体管无法关段,开关比较低。因此只能用于射频电路领域。而若是通过将石墨烯制成纳米尺寸的纳米带,同时控制石墨烯纳米带的宽度和间距,就可以得到具有间隙的石墨烯,制得适用于逻辑电路的场效应晶体管。

6、石墨烯超级玻璃

石墨烯超级玻璃的概念是由刘忠范院士首次提出的石墨烯新晋科普热门应用。它的主要思路是将传统的玻璃材料表面附着一层或多层石墨烯薄层,以获得新型的石墨烯超级玻璃。该材料将继承玻璃的优良品质,同时赋予玻璃石墨烯卓越的性能。

这种材料可应用于太阳能电池、透明电子器件、智能窗等多种领域。这种大规模、低成本生产的多功能材料可能会成为石墨烯的终极应用。

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