石墨烯的典型应用介绍

来源：广州宏武材料科技有限公司     发布时间：2024-10-30浏览量：次

石墨烯是一种前沿的新兴碳材料，单层的石墨烯厚度仅1纳米左右。石墨烯具有许多优异的性能，迄今为止有些性能是独一无二的。石墨烯极高的强度，比金刚石还高(杨氏模量1100GPa,断裂强度125GPa) ；高透明性，单层石墨烯的透光度97.7%，几乎完全透明;高导热性，导热率5300W/mk,是铜的10倍;两层平行石墨烯堆成约1.1度的微妙角度，会产生神奇的超导效应。

1、新能源领域。
新能源碳材料是早被商业化的锂离子电池负极材料，如今已得到广泛的应用，如石墨化碳材料、炭微球材料等。石墨烯作为碳材料的一员，以其特有的结构、较高的比表面积、特异的电子传导方式而受到研究者的关注。将石墨烯应用于锂离子电池可以解决传统锂电池能量密度和功率密度难以兼得的问题，可以作为石墨烯复合正负极材料、锂电池正负极材料的导电添加剂，整体化提升锂离子电池的性能。同时，石墨烯二维高比表面积的特殊结构以及其不错的电子传输能力，能有效改善正极材料的导电性能，提高锂离子的扩散传输能力。

2、大健康领域。
由于石墨烯具有质量轻、高导电性、高导热性、高度度等优点，在导热材料方面有巨大的发展空间。以石墨烯电加热不仅加热速度快，电热辐射转换效率高，而且石墨烯加热膜是整个面加热，温度均匀分布。重要的是，会产生远红外辐射，具有良好的健康、理疗作用。石墨烯在大健康领域的应用主要集中在智能穿戴、智能家居及理疗护具等产品，石墨烯发热技术带来了健康环保、安全智能、无尘静音等优势。

3、电子信息。
随着电子工业技术的不断发展，现代化的电子电器正在朝着体积小、能量密度高的方向发展，并且这种发展趋势越来越猛烈。随着电子产品的工作频率急剧增加，由电子设备产生的热量也会迅速积累和增加，如果不能及时地将热量传导出去，也会使电子元件的工作温度急剧升高。这不仅影响设备的正常工作效率，而且也会使其使用寿命大大缩短，因此迫切需要开发高导热性能的界面导热材料。单层石墨烯的导热率可高达5300W/mK，当层数增加到2-4层，热导率降低到2800W/mK-1300 W/mK，但依旧远高于铜(Cu)的热导率(398W/mK)，是导热性好的材料。因此，石墨烯可作为理想的电子元器件导热材料。同时，石墨烯天线将成为(继银浆天线之后的)印刷电子技术工艺在RFID(射频识别技术)应用上的又一代表性作品，现阶段铝蚀刻天线制程包括了金属贴合、光阻印刷、金属蚀刻等制程，其流程繁杂、成本偏高且不环保。而采用石墨烯导电浆料制作天线，其制程环保简单且纯净，价格便宜且质量轻，适合各种无线天线的印制，在市场上无论从性能还是价格方面来说，都具备十足的竞争力。

4、润滑油领域
用于提升润滑油、润滑脂、抗磨剂等产品的性能，添加量为1%左右。

5、功能织物纺丝，如抗菌(有关石墨烯抗菌)、增强等。

6、导热硅胶、导热塑料、散热涂料等。