綠色氧化石墨烯改性

儲能電池在人們的日常通信及綠色出行等領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用，這就對先進(jìn)的鋰離子電池與鋰硫電池電極制備技術(shù)提出了更高的要求。大量研究成果表明以碳納米管與石墨烯為**的納米碳材料因其優(yōu)異的導(dǎo)電能力、良好的機(jī)械性能以及獨(dú)特的形貌與結(jié)構(gòu)特征，可在不同的應(yīng)用模式下顯著提高儲能電池的容量性能、倍率性能以及循環(huán)壽命。與此同時也應(yīng)認(rèn)識到在這些材料取得更加***與商業(yè)化的應(yīng)用前還需要解決以下問題:(1)研發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質(zhì)量材料制備技術(shù)。碳納米管與石墨烯的導(dǎo)電能力對其所應(yīng)用的電極性能有著決定性的影響，因而需要不斷完善與探索新的制備工藝(如氣相沉積法)與化學(xué)改性(如元素?fù)诫s)方法。氧化石墨烯應(yīng)用于熱管理、橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。綠色氧化石墨烯改性

由于石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)具有巨大的比表面積和獨(dú)特的光電特性，基于石墨烯的材料已被用于各種傳感設(shè)備的構(gòu)造。俞書宏教授團(tuán)隊(duì)［３８］制備了ＲＧＯ／聚氨酯（ＰＵ）海綿傳感器，其電阻變化依賴于在壓縮變形過程中導(dǎo)電納米纖維之間接觸程度的改變。測試表明，該壓力傳感器可以檢測低至９Ｐａ的壓力，當(dāng)壓力到達(dá)４５Ｐａ時能夠提供清晰的輸出信號，具有非常高的靈敏性，并且可以在１萬次循環(huán)測試中輸出可重復(fù)的信號。基于ＲＧＯ／ＰＵ海綿壓力傳感器具有高靈敏度、長循環(huán)壽命和可大規(guī)模制造的特點(diǎn)，使其有希望成為制造低成本人造皮膚的理想選擇。廣東制備氧化石墨烯使用方法超級銅具有優(yōu)異的高頻性能，強(qiáng)磁場下交流（頻率約1MHz）等效電阻，相比純銅低20%以上。

相變材料（ＰＣＭ）通過材料發(fā)生物態(tài)的變化（如融化、凝固等）來儲存及釋放能量，從而達(dá)到熱管理的目的。但是，相變材料在作為熱管理材料使用時有三個主要缺點(diǎn)：本征熱導(dǎo)率低、對光的吸收率低以及形狀穩(wěn)定性差［６（）＿６２］。因此，通常通過添加導(dǎo)熱填料來改善這些缺點(diǎn)，石墨烯由于具有高本征熱導(dǎo)率、高長徑比而經(jīng)常被作為制備具有高性能相變復(fù)合材料的理想填料。在現(xiàn)階段研究中，石墨烯基相變復(fù)合材料在熱管理方向的應(yīng)用主要分為光－熱轉(zhuǎn)換材料、熱－電轉(zhuǎn)換材料、電－熱轉(zhuǎn)換材料三種。

根據(jù)組裝方式的不同．石墨烯能形成一維纖維結(jié)構(gòu)、二維平面結(jié)構(gòu)和三維體結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體。纖維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體在可穿戴電子設(shè)備上具有廣闊的應(yīng)用前景，而二維和三維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體在超級電容器以及環(huán)境水處理方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢。石墨烯纖維作為典型的一維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體，是一種具有大長徑比的宏觀石攫烯材料。2011年Xu等***合成石墨烯纖維，且發(fā)現(xiàn)石墨烯纖維強(qiáng)度高、韌性好、可編織，可作為柔性電池的關(guān)鍵材料。時隔兩年．空心石墨烯纖維誕生，其直徑為數(shù)十至數(shù)百微米?？招氖├w維具有內(nèi)壁和外表面．相對于石墨烯纖維其比表面積增大，具有良好的催化、分離和敏感特性“。石墨烯膜或石墨烯紙作為二維平面結(jié)構(gòu)石墨烯宏觀體的**．足一種有序度低于石墨疊層結(jié)構(gòu)的平面宏觀石墨烯材料。Dikin等通過真空輔助抽濾氧化石墨烯膠狀懸浮液，實(shí)現(xiàn)石墨烯的定向組裝，***獲得了氧化石墨烯紙。通過對其還原即可獲得石墨烯紙。且研究表明石墨烯紙具有電導(dǎo)率高(1716S·cm)、導(dǎo)熱性能好(1434W·m·K一)以及氣體滲透性好…等特性。氧化石墨烯是制備導(dǎo)熱膜的主要原料。

從實(shí)際應(yīng)用的角度看，石墨烯需要和基板接觸，因此，減少石墨烯薄膜和基板之間的接觸熱阻是石墨烯熱管理應(yīng)用必須考慮的問題。單層或少數(shù)層石墨烯和基板之間的范德華力可以保證石墨烯和基板之間很好的熱耦合[42]。但是石墨烯薄膜由于厚度較大，范德華力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足熱從基板傳遞到石墨烯薄膜上。傳統(tǒng)的連接基板和散熱片之間的導(dǎo)熱膠由于體積和熱導(dǎo)率較低的原因，已經(jīng)滿足不了實(shí)際應(yīng)用的需求，必須采用共價鍵等其他的方式，以增強(qiáng)熱傳遞的效率。本團(tuán)隊(duì)在這方面做了一些探索性的工作，主要采用在石墨烯薄膜和二氧化硅界面引入功能化分子的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，引入功能化分子后，熱點(diǎn)的散熱效果提高了近1倍氧化石墨烯含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán)，更高的氧化程度，更好的剝離度。廣東制備氧化石墨烯售價

氧化石墨烯薄片是石墨粉末經(jīng)化學(xué)氧化及剝離后的產(chǎn)物。綠色氧化石墨烯改性

單層石墨烯在室溫下的熱導(dǎo)率超過５０００Ｗｎｒ１ＩＣ１，因此被作為用于熱管理系統(tǒng)中的理想熱管理材料。近年來，人們發(fā)現(xiàn)取向三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠?yàn)闊崃總鬟f提供有效路徑，因此在散熱材料和相變材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。劉忠范院士團(tuán)隊(duì)［３９］合成了用作熱管理材料的石墨烯氣凝膠／十八烷酸相變復(fù)合材料，在填充含量為２０ｖｏｌ％時熱導(dǎo)率約為２．６３５Ｗｍ－１Ｋ－１，且其垂直分布的石墨烯納米片提供了更大的光吸收及熱交換面積，顯著提高了太陽能的光－熱轉(zhuǎn)換及存儲效率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他傳統(tǒng)的光－熱轉(zhuǎn)換材料。綠色氧化石墨烯改性