石墨烯的商業(yè)用途
所屬分類：行業(yè)資訊點(diǎn)擊次數(shù)：2046 次發(fā)布日期：2020-11-09 08:36
石墨烯是目前世界上最薄且最堅(jiān)硬的納米材料，這一特性引起了研究人員的極大興趣，其主要性能和制備方式已經(jīng)被許多科學(xué)家和學(xué)者反復(fù)討論驗(yàn)證。此外，它具有的出色的電、熱和光學(xué)特性，在電池、傳感器、太陽(yáng)能電池板、電子產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域具有許多應(yīng)用潛力。
電池
新能源電池是石墨烯最早商用的重要領(lǐng)域。早前美國(guó)麻省理工學(xué)院已成功研制出表面附有石墨烯納米涂層的柔性光伏電池板，可極大降低制造透明可變形太陽(yáng)能電池的成本，這種電池可在夜視鏡、相機(jī)等小型數(shù)碼設(shè)備中應(yīng)用。石墨烯超級(jí)電池的成功研發(fā)，解決了新能源汽車電池的容量不足以及充電時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，極大加速了新能源電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這一系列研究成果為石墨烯在新能源電池行業(yè)的應(yīng)用鋪就了道路。
此外，有研究人員證實(shí)，其制備了一種由石墨烯和硅制成的鋰離子電池，該電池一次充電可使用一周，僅15分鐘即可完成充電。華為也曾發(fā)布了其對(duì)基于石墨烯的鋰離子電池的研究，該電池具有更高的耐熱性，且壽命是傳統(tǒng)鋰離子電池的兩倍。
復(fù)合材料
通過(guò)在材料表面添加一些石墨烯，并加以其他工藝輔助，可以改善聚合物體系的性能和功能。少量添加石墨烯可以使環(huán)氧樹脂的剛度和強(qiáng)度提高一倍，并且碳纖維增強(qiáng)體系的壓縮性能顯著提高，這有望為航空航天、高性能汽車、風(fēng)能和體育應(yīng)用提供性能更強(qiáng)的新一代聚合物和復(fù)合材料。
有研究人員將碳納米管石墨烯添加到環(huán)氧樹脂復(fù)合物中，并涂覆于直升機(jī)旋翼槳葉的前緣，其在一定條件下可融化1厘米（0.4英寸）厚的冰層。
國(guó)際車輪生產(chǎn)商Vittoria銷售由石墨烯增強(qiáng)的復(fù)合材料制成的自行車車輪，石墨烯可為車輪提供了諸如散熱（降低15-30°C）、增加橫向剛度（超過(guò)50％）等優(yōu)勢(shì)。Applied Graphene Materials公司宣布已提供石墨烯材料，用于生產(chǎn)英國(guó)Century Composites制造的釣魚竿。HEAD公司也推出了用于女士的石墨烯增強(qiáng)型滑雪板，名為Joy，意在輕巧耐用。
傳感器
石墨烯因其獨(dú)特的特性（包括大的體積比，獨(dú)特的光學(xué)特性，出色的電學(xué)特性），在傳感器應(yīng)用中得到了極大的開發(fā)。例如，它已應(yīng)用于葡萄糖、膽固醇、血紅蛋白和癌細(xì)胞的診斷。同時(shí)，它也可以用作pH傳感器來(lái)檢測(cè)污染物。由于基于石墨烯的壓力傳感器占地面積小、重量輕，因此它對(duì)航空業(yè)也特別有吸引力。
石墨烯在空氣或生物流體中不會(huì)氧化，通過(guò)將生物捕獲分子和阻擋層應(yīng)用于石墨烯，然后控制石墨烯與生物測(cè)試樣品的液體之間的電壓差，可以將石墨烯電路配置為場(chǎng)效應(yīng)生物傳感器。在各種類型的石墨烯傳感器類型，生物傳感器是第一種可出售的傳感器。
醫(yī)療
石油化工
石墨烯納米材料可以作為乳液穩(wěn)定劑，或作為井眼強(qiáng)度改進(jìn)劑，可以對(duì)鉆井液和完井液具有流體滲透屏障的作用，這會(huì)為鉆探活動(dòng)產(chǎn)生“智能流體”，可以減少滲入巖層孔隙的流體、保持原始巖層壓力、減少鉆孔工具的磨損，以及減少鉆桿液壓粘附或卡住管道的可能性。
涂料
氧化石墨烯用作涂料的添加劑，可以用于從玻璃到金屬的各種表面。通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)修飾，所得涂層在化學(xué)和熱穩(wěn)定性方面表現(xiàn)得像石墨，但在機(jī)械方面它們又變得非常堅(jiān)固，幾乎與石墨烯一樣堅(jiān)韌。
包裝公司MWV與Vorbeck Materials合作，為需要嵌入式安全系統(tǒng)的產(chǎn)品創(chuàng)建了基于石墨烯的包裝，其傳感器可以檢測(cè)出產(chǎn)品何時(shí)被移動(dòng)，何時(shí)被取出等。導(dǎo)電印刷和包裝
運(yùn)動(dòng)器材
超級(jí)電容器
晶體管
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