制造石墨烯复合材料

石墨烯是一种以碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。具备低温远红外功能，集***抑菌、抗紫外线。石墨烯独特的二维结构使其对周围的环境非常敏感，是电化学生物传感器的理想材料。由于石墨烯结构的高度稳定性，石墨烯制作的晶体管在接近单个原子的尺度上依首念颂然能稳定地工作。石墨烯具有质量轻、高化学稳定性和高比表面积等优点，使之高裂成为储氢材料的比较好候选者。石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键，并有如下的特点：碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp2键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻者郑原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为×10-10米，键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键，因而具有优良的导电和光学性能。石墨烯片层薄，易分散，易加工。制造石墨烯复合材料

溶剂剥离法的原理是将少量的石墨分散于溶剂中，形成低浓度的分散液，利用超声波的作用破坏石墨层间的范德华力，此时溶剂可以插入石墨层间，进行层层剥离，制备出石墨烯。此方法不会像氧化-还原法那样破坏石墨烯的结构，可以制备高质量的石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的产率比较高(大约为8%)，电导率为6500S/m。研究发现高定向热裂解石墨、热膨胀石墨和微晶人造石墨适合用于溶剂剥离法制备石墨烯。溶剂剥离法可以制备高质量的石墨烯，整个液相剥离的过程没有在石墨烯的表面引入任何缺陷，为其在微电子学、多功能复合材料等领域的应用提供了广阔的应用前景。缺点是产率很低。单层石墨烯导电氧化石墨烯分散液可与复合材料进行原位复配，从而赋予复合材料导电、导热、增强、阻燃、抑菌等性能。

锂离子电池组均需保护线路，预防电池组被过充过放电。充电时间太长、寿命太短。目前锂电池安全疑问的解决方案是物理性的：一是使用开关元件，当电池组内的温度上升时，它的阻值随之上升，当温度过高时，会自动终止供电；二是选项恰当的隔板材料，当温度升高到一定数值时，隔板上的微米级微孔会自动溶解掉，从而使锂离子不能通过，电池组内部反应终止；三是设立安全阀（就是电池组顶部的放气孔），电池组内部压力升高到一定数值时，安全阀自动敞开，确保电池组的使用安全性。而对于大容量锂离子电池，特别是汽车等用大容量锂离子电池，只好使用强制散热。这就为纳米锂电池的问世提供了或许。锂离子电池组正负极材料纳米化加工后制成的电池组，是绿色环保产品，对环境不导致污染，并且成本较目前的高容量电池组低。纳米锂电池技术的关键点是高容量、高功率、高安全性之纳米级锂电池材质的开发与落实应用。目前德阳高瞻远瞩，力图制作***新能源材质***基地与储能产业基地。德阳瞄准了纳米锂电池这样的优势，1、由科学家黄铭主导的23亿入股“黄铭纳米锂电池材质”刚建成，年产3000吨电池组材质。

第六元素联合创始人、中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入，在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体，并实现了其克量级制备。1月12日，研究成果发表于国际前列学术期刊《NATURE》。该研究得到了江苏省重点研发计划前瞻类项目的支持，第六元素董事长瞿研博士为此重点研发计划项目负责人。在2月20日召开的2023“科创中国”年度会议上，中国科协正式发布2022年“科创中国”系列榜单。经初评、终评，遴选出先导技术榜、新锐企业榜、融通创新组织榜、创业就业先锋榜等项目410个。常州共有8家企业（项目）上榜，入选数量位列全省试点城市***。其中，常州第六元素凭借“薄层石墨烯粉体的研发及产业化”项目成功入选“科创中国”先导技术榜（先进材料领域）。石墨烯粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法。

在声学领域，利用石墨烯材料极低的质量密度、极薄的厚度以及极高的机械强度的优异特性，其可作为振膜应用于发声器件中，可获得优异的频谱特性。第六元素研发的石墨烯振膜，经过客户测试，该石墨烯发声器件具有非常好的频谱特性，保真度高。挂脖蓝牙耳机采用的是石墨烯振膜有薄且强韧的特点，精确传递声音又不会过薄变形。其实石墨烯同样也是一种可以用来做振膜的材料。相信不少人都知道，石墨和钻石其实是同样的碳元素物质。石墨烯同样也是一种天然的材料，但是也就是近年才真正有技术能真正人工分离石墨烯，并且应用在材料方面。传统的塑胶pv材料的振膜，并不足够满足复杂多样的声音同时呈现，新的石墨烯材料由于具备较好的韧性和强度，所以称为了耳机振膜新的选材。由于超轻超薄形变以后还能轻易恢复，满足耳机用不高的功率驱动振膜产生复杂的声音。石墨烯导热性能优异，可制备导热复合材料、散热涂料等。单层石墨烯导电

石墨烯具有良好的导热性能，单层石墨烯高达5300 W/m•K。制造石墨烯复合材料

作为黄铭的配套商成都嘉好集团所属的投资63亿的“博力迅”菱形大容量锂电池早就开建。因此德阳基本实现了电池组高容量、高功率、高安全性的目标，但还不能化解充电时间疑问和寿命疑问了。锂离子电池组只能充放电5000次。锂电池的寿命是“5000次”，充电的时间长要5小时，5小时对于跑长途的汽车乘务来说是不可以忍耐的。因此，金路在石墨烯方面联手中科院的研发方向就是化解电池组的充电时间疑问和寿命疑问，找到“石墨烯与磷酸铁锂”结合路径并且制备锂电池材质。目前早已成功，打算量产（早已公告）。石墨烯与磷酸铁锂”结合材质电池组，过电电流300安提高为1500安以上，实现强电流迅速充电，充电时间5小时缩短为1分钟，容量更加大愈发安全。因此，金路石墨烯锂电池材质正好又成为黄铭纳米锂电池材质的上游材质，“金路石墨烯磷酸铁锂-----黄铭纳米----博力迅菱形大容量锂电池”互为依托互为配套，德阳可谓眼光独到！毋庸置疑，制造石墨烯复合材料