石墨烯是一種以碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。具備低溫遠(yuǎn)紅外功能，集抑菌、抗紫外線。石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使其對(duì)周?chē)沫h(huán)境非常敏感，是電化學(xué)生物傳感器的理想材料。由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性，石墨烯制作的晶體管在接近單個(gè)原子的尺度上依首念頌然能穩(wěn)定地工作。石墨烯具有質(zhì)量輕、高化學(xué)穩(wěn)定性和高比表面積等優(yōu)點(diǎn)，使之高裂成為儲(chǔ)氫材料的比較好候選者。石墨烯內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵，并有如下的特點(diǎn)：碳原子有4個(gè)價(jià)電子，其中3個(gè)電子生成sp2鍵，即每個(gè)碳原子都貢獻(xiàn)一個(gè)位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰者鄭原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿(mǎn)狀態(tài)。研究證實(shí)，石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，每?jī)蓚€(gè)相鄰碳原子間的鍵長(zhǎng)為×10-10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個(gè)碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵，因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能。石墨烯具有較高的比表面積及超薄的片層結(jié)構(gòu)，可形成致密的物理隔絕層。哪里有石墨烯納米材料
溶劑熱法是指在特制的密閉反應(yīng)器(高壓釜)中，采用有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)，通過(guò)將反應(yīng)體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度)，在反應(yīng)體系中自身產(chǎn)生高壓而進(jìn)行材料制備的一種有效方法。溶劑熱法解決了規(guī)?；苽涫┑膯?wèn)題，同時(shí)也帶來(lái)了電導(dǎo)率很低的負(fù)面影響。為解決由此帶來(lái)的不足，研究者將溶劑熱法和氧化還原法相結(jié)合制備出了高質(zhì)量的石墨烯。Dai等發(fā)現(xiàn)溶劑熱條件下還原氧化石墨烯制備的石墨烯薄膜電阻小于傳統(tǒng)條件下制備石墨烯。溶劑熱法因高溫高壓封閉體系下可制備高質(zhì)量石墨烯的特點(diǎn)越來(lái)越受科學(xué)家的關(guān)注。溶劑熱法和其他制備方法的結(jié)合將成為石墨烯制備的又一亮點(diǎn)。石墨烯的制備方法還有高溫還原、光照還原、外延晶體生長(zhǎng)法、微波法、電弧法、電化學(xué)法等。筆者在以上基礎(chǔ)上提出一種機(jī)械法制備納米石墨烯微片的新方法，并嘗試宏量生產(chǎn)石墨烯的研究中取得較好的成果。如何綜合運(yùn)用各種石墨烯制備方法的優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，解決石墨烯的難溶解性和不穩(wěn)定性的問(wèn)題，完善結(jié)構(gòu)和電性能等是今后研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，也為今后石墨烯的制備與合成開(kāi)辟新的道路。哪里有石墨烯納米材料氧化石墨應(yīng)用于熱管理、橡膠、塑料、樹(shù)脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。
目前第六元素全資子公司常州第六元素半導(dǎo)體有限公司已與客戶(hù)成功開(kāi)發(fā)石墨烯超級(jí)銅復(fù)合材料（“超級(jí)銅”），“超級(jí)銅”利用CVD沉積技術(shù)制備而成，石墨烯超級(jí)銅導(dǎo)電率高于銀10%，如成功應(yīng)用于電機(jī)，若按10%替換，則每年節(jié)約用電，相當(dāng)于葛洲壩電站近2個(gè)月的發(fā)電量，節(jié)約電費(fèi)約20億元。近日，中國(guó)中車(chē)高電導(dǎo)率銅基復(fù)合材料“超級(jí)銅”登上央視《焦點(diǎn)訪談》節(jié)目。據(jù)中國(guó)中車(chē)介紹，“超級(jí)銅”由中車(chē)研究院與上海交通大學(xué)張荻團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研發(fā)，是一種高電導(dǎo)率銅基復(fù)合材料?！俺?jí)銅”利用石墨烯較好的導(dǎo)電性和力學(xué)性能與銅材料片堆疊制成，實(shí)現(xiàn)了石墨烯和銅的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，超級(jí)銅的導(dǎo)電性能超過(guò)銀10%，如果全國(guó)10%的電機(jī)用上這種“超級(jí)銅”材料，那么一年可以節(jié)省出180多億度電。180億度電相當(dāng)于節(jié)省出一個(gè)葛洲壩電站（2022年葛洲壩電站完成發(fā)電量）。目前，“超級(jí)銅”已完成中試驗(yàn)證，驗(yàn)證了超級(jí)銅的量產(chǎn)可行性，并實(shí)現(xiàn)了小批量生產(chǎn)，接下來(lái)將加快批量化制造進(jìn)程。
石墨烯電池可以使用七年左右。但是注意一點(diǎn)，這是保守正確使用才可以達(dá)到的年限，如果操作不當(dāng)或者是給電動(dòng)車(chē)充電不規(guī)范的話，那么任何電池都不會(huì)用長(zhǎng)久，所以規(guī)范的充電操作可以增加電池的耐用性，并且還非常的安全。要說(shuō)，石墨烯電池是比較耐用的，剛剛也說(shuō)了，石墨烯電池可以使用七年左右，可見(jiàn)它是耐用的，當(dāng)然了，石墨烯也是比較貴的，可以說(shuō)石墨烯電池要比其他電池貴，但是貴的不是電池本身，而且石墨烯這個(gè)技術(shù)，這個(gè)技術(shù)甚至可以?xún)r(jià)比黃金，所以把電池的整體價(jià)格也抬高了，所以說(shuō)一般人還是比較愿意購(gòu)買(mǎi)比較便宜的電池。其實(shí)石墨烯電池還是有優(yōu)點(diǎn)的，例如它整體比較輕，讓力氣比較小的沖衫逗人都可以方便攜帶，它的重量是普通電池的一半左右，一點(diǎn)也不會(huì)占地方，**主要的是石墨烯電池的安全性比較好，但是必須是在正確使用的前提下，它的耐高溫承受力比較高，但是也不可以長(zhǎng)久的在溫度高的環(huán)境充電，否則會(huì)發(fā)生，并且還會(huì)引起火災(zāi)。造成財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，而且石墨烯電池在充電的過(guò)程中不會(huì)留下記憶效應(yīng)，也就是不好的痕跡，一般的普通電池都會(huì)留下記憶效應(yīng)，所以石墨烯的這一點(diǎn)還是不錯(cuò)的。高導(dǎo)電石墨烯銅復(fù)合材料又稱(chēng)為超級(jí)銅。
3．鋰離子電池組均需保護(hù)線路，預(yù)防電池組被過(guò)充過(guò)放電。4．充電時(shí)間太長(zhǎng)、壽命太短。目前鋰電池安全疑問(wèn)的解決方案是物理性的：一是使用開(kāi)關(guān)元件，當(dāng)電池組內(nèi)的溫度上升時(shí)，它的阻值隨之上升，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)自動(dòng)終止供電；二是選項(xiàng)恰當(dāng)?shù)母舭宀牧希?dāng)溫度升高到一定數(shù)值時(shí)，隔板上的微米級(jí)微孔會(huì)自動(dòng)溶解掉，從而使鋰離子不能通過(guò)，電池組內(nèi)部反應(yīng)終止；三是設(shè)立安全閥（就是電池組頂部的放氣孔），電池組內(nèi)部壓力升高到一定數(shù)值時(shí)，安全閥自動(dòng)敞開(kāi)，確保電池組的使用安全性。而對(duì)于大容量鋰離子電池，特別是汽車(chē)等用大容量鋰離子電池，只好使用強(qiáng)制散熱。這就為納米鋰電池的問(wèn)世提供了或許。鋰離子電池組正負(fù)極材料納米化加工后制成的電池組，是綠色環(huán)保產(chǎn)品，對(duì)環(huán)境不導(dǎo)致污染，并且成本較目前的高容量電池組低。納米鋰電池技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是高容量、高功率、高安全性之納米級(jí)鋰電池材質(zhì)的開(kāi)發(fā)與落實(shí)應(yīng)用。目前德陽(yáng)高瞻遠(yuǎn)矚，力圖制作新能源材質(zhì)基地與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)基地。德陽(yáng)瞄準(zhǔn)了納米鋰電池這樣的優(yōu)勢(shì)，1、由科學(xué)家黃銘主導(dǎo)的23億入股“黃銘納米鋰電池材質(zhì)”剛建成，年產(chǎn)3000噸電池組材質(zhì)。氧化石墨烯易于接枝改性，可與復(fù)合材料進(jìn)行原位復(fù)合。綠色石墨烯導(dǎo)熱膜
石墨烯環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用于重防腐涂料、導(dǎo)電涂料、粉末涂料以及膠粉劑等領(lǐng)域。哪里有石墨烯納米材料
石墨烯內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp雜化軌道成鍵，并有如下的特點(diǎn):碳原子有4個(gè)價(jià)電子，其中3個(gè)電子生成sp鍵，即每個(gè)碳原子都貢獻(xiàn)一個(gè)位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿(mǎn)狀態(tài)。研究證實(shí)，石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，每?jī)蓚€(gè)相鄰碳原子間的鍵長(zhǎng)為×10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個(gè)碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵(與苯環(huán)類(lèi)似)，因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能。石墨烯在室溫下的載流子遷移率約為15000cm/(V·s)，這一數(shù)值超過(guò)了硅材料的10倍，是已知載流子遷移率比較高的物質(zhì)銻化銦(InSb)的兩倍以上。在某些特定條件下如低溫下，石墨烯的載流子遷移率甚至可高達(dá)250000cm/(V·s)。與很多材料不一樣，石墨烯的電子遷移率受溫度變化的影響較小，50~500K之間的任何溫度下，單層石墨烯的電子遷移率都在15000cm/(V·s)左右。另外，石墨烯中電子載體和空穴載流子的半整數(shù)量子霍爾效應(yīng)可以通過(guò)電場(chǎng)作用改變化學(xué)勢(shì)而被觀察到，而科學(xué)家在室溫條件下就觀察到了石墨烯的這種量子霍爾效應(yīng)。哪里有石墨烯納米材料