氧化石墨烯增強(qiáng)

溶劑熱法是指在特制的密閉反應(yīng)器(高壓釜)中，采用有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)，通過(guò)將反應(yīng)體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度)，在反應(yīng)體系中自身產(chǎn)生高壓而進(jìn)行材料制備的一種有效方法。溶劑熱法解決了規(guī)模化制備石墨烯的問(wèn)題，同時(shí)也帶來(lái)了電導(dǎo)率很低的負(fù)面影響。為解決由此帶來(lái)的不足，研究者將溶劑熱法和氧化還原法相結(jié)合制備出了高質(zhì)量的石墨烯。Dai等發(fā)現(xiàn)溶劑熱條件下還原氧化石墨烯制備的石墨烯薄膜電阻小于傳統(tǒng)條件下制備石墨烯。溶劑熱法因高溫高壓封閉體系下可制備高質(zhì)量石墨烯的特點(diǎn)越來(lái)越受科學(xué)家的關(guān)注。溶劑熱法和其他制備方法的結(jié)合將成為石墨烯制備的又一亮點(diǎn)。石墨烯的制備方法還有高溫還原、光照還原、外延晶體生長(zhǎng)法、微波法、電弧法、電化學(xué)法等。筆者在以上基礎(chǔ)上提出一種機(jī)械法制備納米石墨烯微片的新方法，并嘗試宏量生產(chǎn)石墨烯的研究中取得較好的成果。如何綜合運(yùn)用各種石墨烯制備方法的優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，解決石墨烯的難溶解性和不穩(wěn)定性的問(wèn)題，完善結(jié)構(gòu)和電性能等是今后研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，也為今后石墨烯的制備與合成開(kāi)辟新的道路。氧化石墨烯有分散液和粉體形態(tài)。氧化石墨烯增強(qiáng)

提升材料的分散能力與復(fù)合結(jié)構(gòu)制備技術(shù)。通過(guò)均勻分散與活性材料達(dá)到良好的電化學(xué)接觸是碳納米管與石墨稀在用作導(dǎo)電添加劑與復(fù)合導(dǎo)電結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)揮性能的關(guān)鍵。特別是在鋰硫電池中，一般所制備的碳硫復(fù)合電極中碳材料的含量往往超過(guò)30%，嚴(yán)重影響了所制備硫電極的實(shí)際比容量性能，因而需要通過(guò)提高碳材料的分散能力與復(fù)合電極的制備技術(shù)以在高硫負(fù)載率下，仍能保證復(fù)合電極較高性能的發(fā)揮。(3)開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用模式。對(duì)碳納米管與石墨烯的應(yīng)用可不限于其本身，而是通過(guò)諸如碳納米管與石墨烯的復(fù)合或兩者與其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的復(fù)合，以不同材料間的協(xié)同作用來(lái)構(gòu)筑更為完善的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。同時(shí)也通過(guò)降低碳納米管與石墨烯在電極中的使用量，有效降低材料的應(yīng)用成本。廣東生產(chǎn)氧化石墨烯改性常州第六元素?fù)碛醒趸?烯)、石墨烯粉體、復(fù)合材料3大系列產(chǎn)品。

自碳納米管(CNTs)在1991年被Iijima報(bào)道以來(lái)［10］，這種具有一維納米尺寸的管狀碳材料以其獨(dú)特的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)及光學(xué)特性，在電極材料、醫(yī)學(xué)、儲(chǔ)氫裝置和催化劑等諸多領(lǐng)域［11～13］得到了廣泛的應(yīng)用。鋰離子電池領(lǐng)域是碳納米管相當(dāng)有潛力的應(yīng)用方向之一。首先，碳納米管自身就是一種***的鋰離子電池負(fù)極材料;其次，碳納米管尤其是使用化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備的定向生長(zhǎng)的三維碳納米管陣列具備優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，并且由于其獨(dú)特的彈道電子傳導(dǎo)效應(yīng)及抗電遷移能力，其電導(dǎo)率可高達(dá)105S/m［14］。將其作為三維導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或?qū)щ娞砑觿┘尤氲狡渌姌O材料之中，不但可提高復(fù)合電極的電子與離子傳輸能力，還可***增強(qiáng)電極的機(jī)械性能。

利用石墨烯的納米效應(yīng)，將石墨烯和其他材料制備成復(fù)合薄膜也是石墨烯應(yīng)用到熱管理中的途徑之一。如中科院陳成猛團(tuán)隊(duì)[58]制備出一種柔性的石墨烯-碳纖維復(fù)合膜散熱片，結(jié)果表明其熱導(dǎo)率達(dá)到977W/(m·K)，其熱傳遞的效果好于銅。**科大[59]制備出三維的石墨烯-碳納米環(huán)薄膜，其熱導(dǎo)率可達(dá)946W/(m·K)。浙江大學(xué)高超團(tuán)隊(duì)[60]報(bào)道了一種快速濕紡組裝（wet-spinningassembly）的方法制備石墨烯薄膜，其熱導(dǎo)率達(dá)530~810W/(m·K)?？梢?jiàn)，將石墨烯和其他材料制備成復(fù)合薄膜，復(fù)合薄膜的石墨烯防腐漿料中分散有少層石墨烯，且具有較高的穩(wěn)定性。

相變材料（ＰＣＭ）通過(guò)材料發(fā)生物態(tài)的變化（如融化、凝固等）來(lái)儲(chǔ)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(shí)有三個(gè)主要缺點(diǎn)：本征熱導(dǎo)率低、對(duì)光的吸收率低以及形狀穩(wěn)定性差［６（）＿６２］。因此，通常通過(guò)添加導(dǎo)熱填料來(lái)改善這些缺點(diǎn)，石墨烯由于具有高本征熱導(dǎo)率、高長(zhǎng)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。氧化石墨應(yīng)用于熱管理、橡膠、塑料、樹(shù)脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。河北生產(chǎn)氧化石墨烯導(dǎo)熱

石墨烯復(fù)合材料可用于注射和擠出成型制件，作為粒子材料應(yīng)用于礦用管、給水管及汽車電器配件等領(lǐng)域。氧化石墨烯增強(qiáng)

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(wèn)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(jià)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倍氧化石墨烯增強(qiáng)