新型生物石墨烯

新型生物石墨烯

已通過ISO9001-2008質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 并獲得國家專利產(chǎn)品

背景及性質(zhì)

新型生物石墨烯（六邊或五邊型二維三維網(wǎng)狀微晶體結(jié)構(gòu)超能石墨烯）

最初，科學(xué)家試著使用化學(xué)剝離法來制造石墨烯。他們將大原子或大分子嵌入石墨，得到石墨層間化合物。在其三維結(jié)構(gòu)中，每一層石墨可以被視為單層石墨烯。還有一種采用化學(xué)氣相沉積法，將石墨烯薄膜外延生長于各種各樣基板但品質(zhì)不優(yōu)良。

從而在實驗室被發(fā)現(xiàn)至今,石墨烯獲得了廣泛的關(guān)注與研發(fā)。我國對石墨烯材料的研究進(jìn)程位居全球前列,各級政府也給予了較大支持。近年來在柔性觸控屏和復(fù)合材料領(lǐng)域,石墨烯初露產(chǎn)業(yè)化曙光,儲能、傳感器、芯片等電子器件領(lǐng)域則形成研究熱點。作為一種 “奇跡材料”,擁有極具吸引力的應(yīng)用前景。

河北科技大學(xué)及石家莊市科技局無極縣科技局科技特派員協(xié)同河北石家莊世易糠醛糠醇有限公司。用獨特的創(chuàng)新的生產(chǎn)工藝，研發(fā)的一種以植物為原材料可循環(huán)再生可降解的生物樹脂新材料摻雜熱解法制備的六邊或五邊型網(wǎng)狀二維三維形晶體結(jié)構(gòu)新型超能石墨烯是世界上極少數(shù)能大批量生產(chǎn)石墨烯的方法。解決了石墨烯大批量生產(chǎn)及批量應(yīng)用難題。大批量生產(chǎn)的新型石墨烯成本低，用途更廣泛。

此前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的碳材料石墨烯是一種六邊形單層結(jié)構(gòu)的碳材料。新型超能石墨烯.是一種二維三維六邊或五邊形石墨烯，新型超能石墨烯與碳六元環(huán)二維所構(gòu)成的石墨烯不同。這種碳的新同素異形體是以碳六元環(huán)或五元為結(jié)構(gòu)基元構(gòu)成的六邊或五邊型網(wǎng)狀二維三維微晶體結(jié)構(gòu)，它具有可與石墨烯媲美的超高力學(xué)強(qiáng)度，并具有超石墨烯的優(yōu)異性質(zhì)。它的熱穩(wěn)定更好，可以承受高達(dá)3800的溫度。因此；六邊或五邊型網(wǎng)狀二維三維石墨烯具有特殊的物理機(jī)械性能，具有比六邊二維石墨烯更好的抗斷裂性能和回彈韌性，以及抗負(fù)荷能力等，在使用過程中,不掉色，不產(chǎn)生污染, 易于清潔處理。具有優(yōu)異的理化性質(zhì),是電子、光學(xué)、磁學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、可應(yīng)用于隔音材料和緩沖材料。可應(yīng)用于輕質(zhì)半導(dǎo)體薄膜器件電子和機(jī)械器件及應(yīng)變放大器等用途。具有一個大的內(nèi)帶隙，因而不需要象二維石墨烯那樣通過化學(xué)或物理的修飾來打開帶隙。此外，這種六邊或五邊型網(wǎng)狀二維三維晶體結(jié)構(gòu)新型石墨烯不僅可以卷成以六邊或五邊碳環(huán)為結(jié)構(gòu)基元的半導(dǎo)體碳納米管，而且還可以堆疊成穩(wěn)定的三維碳塊體結(jié)構(gòu)，且這種三維碳材料具有比碳六元環(huán)更大的帶隙和較大的體彈性模量。這些新穎的性質(zhì)是六邊或五邊形成的石墨烯獨特的原子構(gòu)型密切相關(guān)的。這一發(fā)現(xiàn)豐富了人們對碳結(jié)構(gòu)的認(rèn)，碳六元或五元環(huán)形成的六邊或五邊的形成石墨烯可在納米尺度的電子和機(jī)械器件中的到廣泛的用途。 

新型超能石墨烯屬于低結(jié)晶炭，是制做鋰金屬和鋰離子電池電極很好的材料，新型超能石墨烯中嵌入鋰，鋰離子可很快插層到微晶層中和之間的開孔中，因新型石墨烯中摻入了磷混合物增加了電池可逆容量，可使鋰電池可逆容量達(dá)到529-568mA.h/g。新型超能石墨烯以其獨特的二維及三維使之具有更為豐富的微觀結(jié)構(gòu)，較大的比表面積，較高的孔隙率，便于電解液對電極的浸漬滲透和電子的傳輸，及電解液的流動有利于電解液和電極之間形成雙電層。使電極材料與電解液充分接觸，減小了離子擴(kuò)散距離和擴(kuò)散阻力；同時提供了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使電子在整個電極內(nèi)得以快速傳輸。新型超能石墨烯具有比金屬氧化物更高的電子導(dǎo)電性及良好的導(dǎo)電率。具有吸附性優(yōu)良可吸儲大量電解液，廣泛用于電池電極、超級電容，功率大、充放電速度快，充放次數(shù)多、續(xù)航時間長使用長壽命長等。

新型超能石墨烯該材料最大的優(yōu)勢在于可以抑制鉛離子及金屬電池 中的枝晶生長，提升電化學(xué)性能，提高鉛電池 容量。從而解決了之前困擾石墨烯鉛電池材料的一大難題。因為“枝晶生長以及固體電解質(zhì)接口不穩(wěn)定都會消耗大量的鉛和電解液，導(dǎo)致不可逆的電池容量損失。 

技術(shù)指標(biāo)

用途

可適用于醫(yī)學(xué)設(shè)備制造，如牙齒件材料及心臟起搏器用部件和化學(xué)微型電極，直徑在1mm以下，如盤狀、圓柱狀、錐狀專用于醫(yī)學(xué)臨床生物體試樣、環(huán)境試樣及濃稠液等分析。

廣泛用于各種電池（鋰電池、鉛電池、碳鋅電池、燃料電池、發(fā)熱電池、柔性可折疊電池正負(fù)極集電體及超級電容器。散熱片、熱交換器、裝甲系統(tǒng)夾心復(fù)合材料、蒸發(fā)器、催化轉(zhuǎn)化器、高溫過濾材料、吸附材料、耐熱濃酸堿容器（硝酸、氫氟酸、硫酸等），導(dǎo)熱復(fù)合材料熱容吸熱式熱防護(hù)航天器的熱防護(hù)材料，吸聲泡沫材料，工業(yè)方面的絕熱材料，碳纖維增強(qiáng)熱固性和熱塑性復(fù)合材料，炭炭電解板，炭炭保溫板，高溫真空設(shè)備。屏蔽材料制作雷達(dá)電磁屏蔽器，制作隱形飛行器、高功率激光輕質(zhì)電子望遠(yuǎn)鏡，保溫導(dǎo)熱復(fù)合材料，航天器的熱防護(hù)， 可用于導(dǎo)電薄膜，有望用于芯片新材料。

辦公地址：石家莊市和平東路336號,A-1座-2701  

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