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石墨烯助力煤改电,开启智能生活

自2004年由机械剥离出来,石墨烯受到了广泛的关注,它在力学、光学、电学和微观量子上都有极为的性能,这主要依赖于它的原子结构——由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格单层二维碳纳米材料,正是这种稳定二维蜂巢状晶格结构赋予了石墨烯不一样的使命。




一、石墨烯那些“颠覆”我们认知的性能



1、薄坚硬



单层石墨烯厚度只有0.335纳米,是头发直径的二十万分之一,但是它是人类已知强度高的物质。



2、导电性强



石墨烯作为理想二维晶体材料,电子运动速度达到光速的1/300,电导率可达106S·m-1,是室温下好的导电材料,性能超过已知好的导体银或铜。



3、载流子迁移率高



石墨烯内部载流子迁移率可达2×105cm2/Vs,是硅中电子迁移率的140倍,是未来各类导体、半导体电器元件的理想材料。



4、导热性好



石墨烯是已知的导热系数高的物质,理论导热率达到5300W/mK,是室温下导热好的材料。



5、高透光性



单层石墨烯对光的吸收率仅为2.3%,且对任何波长都有效,打破了目前常用半导体化合物如砷化镓等的吸收带仅在可见光和近红外端的限制,可制备透明导电薄膜,替代ITO,用于触摸面板、柔性液晶面板、太阳能电池及LED照明等。



6、超大比表面积



石墨烯具有2630m2/g的超大比表面积,能够作为强力吸附剂与过滤材料,应用于环保、海水淡化等领域,还能充当储能材料负载。

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