石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域

1、石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域石墨烯因其獨(dú)特的電學(xué)性能、力學(xué)性能、熱性能、光學(xué)性能和高比表面積，近年來受到化學(xué)、物理、材料、能源、環(huán)境等領(lǐng)域的極大重視，應(yīng)用前景廣闊，被公認(rèn)為21世紀(jì)的“未來材料”和“革命性材料”。具體在五個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域：一是儲(chǔ)能領(lǐng)域。石墨烯可用于制造超級(jí)電容器、超級(jí)鋰電池等。二是光電器件領(lǐng)域。石墨烯可用于制造太陽能電池、晶體管、電腦芯片、觸摸屏、電子紙等。三是材料領(lǐng)域。石墨烯可作為新的添加劑，用于制造新型涂料以及制作防靜電材

2、料。四是生物醫(yī)藥領(lǐng)域。石墨烯良好的阻隔性能和生物相容性，可用于藥物載體、生物診斷、熒光成像、生物監(jiān)測(cè)等。五是散熱領(lǐng)域。石墨烯散熱薄膜可廣泛應(yīng)用于超薄大功耗電子產(chǎn)品，比如當(dāng)前全球熱銷的智能手機(jī)、IPAD電腦、半導(dǎo)體照明和液晶電視等。中國科學(xué)院預(yù)計(jì)，到2024年前后，石墨烯器件有望替代互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）器件，在納米電子器件、光電化學(xué)電池、超輕型飛機(jī)材料等研究領(lǐng)域得到應(yīng)用。目前，全球范圍內(nèi)僅電子行業(yè)每年需消耗大約2500噸半導(dǎo)體

3、晶硅，純石墨烯的市場(chǎng)價(jià)格約為人民幣1000元g，其若能替代晶硅市場(chǎng)份額的10%，就可以獲得5000億元以上的經(jīng)濟(jì)利益；全球每年對(duì)負(fù)極材料的需求量在5萬噸以上，并保持了20%以上的增長(zhǎng)，石墨烯若能作為負(fù)極材料獲得鋰離子電池市場(chǎng)份額的10%，就可以獲得2500噸的市場(chǎng)規(guī)模。可見，石墨烯具有廣闊的應(yīng)用空間和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。體積能量密度、降低電阻，增加鋰離子脫嵌及嵌入速度，顯著提升電池的倍率充放電等性能，提高電動(dòng)車的快充性能。所謂石墨烯電池并非

4、整個(gè)電池都用石墨烯材料制作，而是在電池的電極使用石墨烯材料。在理論上石墨烯電極可能有超過石墨兩倍的比容量。另外，如果將石墨烯和炭黑混合后作為導(dǎo)電添加劑加入鋰電池可以有效降低電池內(nèi)阻，提升電池倍率充放電性能和循環(huán)壽命，而且電池的彎折對(duì)充放電性能沒有影響，因此電極采用石墨烯材料后，使電池具備高充放電速率是石墨烯電池具備快速充電的原因。在鋰電池中應(yīng)用，石墨烯的主要功能包括兩個(gè)：一是導(dǎo)電劑，二是電極嵌鋰材料。以上兩點(diǎn)應(yīng)用都是在和傳統(tǒng)的導(dǎo)電碳石墨