登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
石墨烯,一种新型二维碳材料,起步于好奇心驱动的基础研究(2010年诺贝尔物理学奖),有望促进材料、能源和电子信息的协同发展。石墨烯,集合优异的柔韧性、导热、导电、光学、光电和化学稳定性于一身,具有潜在的广泛应用前景。但是单层本征石墨烯的制备并不容易,规模化的制备目前只能接近本征石墨烯的形式。石墨烯的实际应用与其制备方法和技术发展是密不可分的。
寻找低成本规模化制备石墨烯的技术是学术界和企业界共同追求的目标,具有重要的学术意义和产业价值。目前,能升级制备石墨烯的方法大致分为两大类:第一类是以石墨为原料的液体剥离法,包括石墨氧化剥离、石墨插层-膨胀-机械剥离和石墨电化学溶胀剥离等三种方法。该类方法的优点有:原料石墨极其丰富,特别是我国的石墨储量和产量都占世界的70%左右。另外,该类方法规模化生产成本降低的空间较大。其缺点是石墨烯相对纯净不够,难以具有量子霍尔效应,难以直接用于高附加值的信息电子方面应用开发。在石墨为原料的石墨烯制备方法中,后起之秀是电化学剥离法。电化学剥离法包含电解过程,制备条件温和,能耗低,制备工艺绿色环保。石墨电极被电解工业界大量使用,因此有望成为工业化生产石墨烯的有效途径。第二类是碳源在固体表面的催化生长法,由含碳化合物在固体基底上高温转化生长而成石墨烯。代表性的是金属基底催化的化学气相沉积方法,另外还有碳化硅基底转化生长方法。该类方法制备的石墨烯质量比第一类更高,但产量小,不能称重,通常以面积计量,能耗高,原料利用率低,成本相对高。目前,尽管国内外有不少企业从事石墨烯的制备技术开发,但是与石墨烯规模实质应用的要求还有不小的距离,一是石墨烯的性价比不够高,二是与下游应用的技术衔接与兼容有待研发。
电化学法制备石墨烯的优势和特点
石墨的电化学剥离是一种新兴的石墨烯制备方法。以中国科学院山西煤炭化学研究所707组的研究成果为例,该方法的核心环节是石墨电极电解过程,合适的电解液和电解条件能使石墨剥离彻底,无需经过氧化过程,可以直接制备出少层石墨烯,也可以制备单层石墨烯。而且,电解液可以循环使用,如锂离子电池一样,能多次充放电,无污染。电化学法制备石墨烯的优势和特点至少有8条:
(1)制备条件温和,常温常压,无极端条件;(2)设备投入低,电解液循环使用,制备成本低;(3)不使用有毒的化学试剂,无污染,不使用浓硫酸,工艺绿色环保;(4)石墨原料使用范围广,可以适用于土状石墨和高品位鳞片原矿;(5)石墨烯质量高,缺陷少,不需要再还原或热处理;(6)石墨烯层数可控,石墨烯二维片层大小可控;(7)石墨烯分散性好,可加工性好,易于制备导热导电防腐电磁屏蔽等功能涂层;(8)可以原位功能化,制备石墨烯功能化材料。
与氧化石墨法比,电化学法不经过氧化还原过程,石墨烯缺陷少,晶形好,不用浓硫酸,无暴热效应,无硫酸废液处理问题,工艺绿色环保。与机械剥离法比,石墨烯更薄,能制备单层石墨烯,无需使用球磨,二维片层更大。下面有两个例子直观地说明该工艺的特点和优势。
该类方法甚至可以直接应用于石墨原矿,如从微晶石墨(土状石墨)原矿一步法制备出石墨烯,既为微晶石墨原矿的提纯提供了一种方法,又缩短了石墨烯的制备步骤。如图所示,小石墨烯更接近于炭黑的尺寸,单晶形态,易于分散,比电容量通常超过350毫安时/克,在锂离子电池中会有更好的应用前景。天然石墨是制备宏量石墨烯的最主要原料,但天然石墨通常是从石墨矿经过复杂程序提取出来的,其中微晶(隐晶质)石墨矿可浮性差而不适合浮选工艺,从而更难以提纯。从石墨原矿直接到石墨烯,大大缩减了工艺流程,降低成本。
电化学法制备石墨烯的过程简要介绍
电化学方法是一种非氧化剥离石墨的技术线路,中国科学院山西煤炭化学研究所的单层大石墨烯的电化学方法制备的工艺流程见图3。该方法是利用石墨的高导电性和层状结构的可插层性,进行电解溶胀,石墨作为工作电极,采用5~15V的直流电压,强制驱使电解液中溶剂化的离子插层于石墨层间而溶胀石墨,并进一步实现石墨的液相溶剂化层离。然后经过固液分离、分散纯化等步骤。其液体都可以循环利用,无硫酸,绿色环保。石墨烯膜、液体分散体系和粉体三种基本形态,可根据应用终端使用要求进行调控。
电解液的成分配方是关键之一,电解液可分为离子液体、水系和碳酸酯类等体系。早在2010年作者成功将碳酸丙烯酯锂离子作为嵌入试剂剥离阴极石墨得到了具有无缺陷的石墨烯,经过高强度超声,使得若干层(2~9层)石墨烯产率达到70%以上。该方法首次报道了石墨制备石墨烯经过非氧化途径的产率达70%以上,引起国内外广泛的关注。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员最近发表文章,分享了他们使用一种特定类型的塑料实现更高效能源存储的突破性工作,这种新材料可能为全球可持续能源转型提供解决方案。我们在日常生活中到处使用塑料。塑料有助于保持食物新鲜和医疗设备的无菌状态,并且为电子产品提供绝缘。事实证明,塑料还可以做
2024年12月14日,第二届能源电子产业创新大赛重点终端应用赛道决赛及颁奖活动在广州盛大开幕。本次大赛由工业和信息化部产业发展促进中心与广州市工业和信息化局联合主办,旨在推动能源电子产业的创新发展,推动技术应用创新、商业模式创新、效能提升,为绿色降碳领域提供解决方案和应用案例。大赛以应
北极星储能网获悉,11月19日,北京市经信局发布了《北京市石墨烯产业发展实施方案(2024-2027年)》,根据方案,到2025年,北京石墨烯创新能力显著增强,突破5~10项关键共性技术,面向航空航天、新能源、人工智能领域开发出不少于10类典型产品,形成30项以上高质量专利和10项标准,引进和培育5家以上
备受瞩目的2024(十一届)中国国际石墨烯创新大会于11月1日至3日在宁波成功举行并圆满落下帷幕。本届大会以“烯创未来,赋能发展”为主题,旨在以新质生产力推进新型工业化,推动新材料领域的技术创新、工艺创新和产品创新,推进基础材料从研发、应用、到需求相融合、相匹配,加强国际交流与合作,促进石
时间:2024年11月1日-3日地点:宁波湖畔凯悦尚萃酒店(浙江省宁波市镇海区同源路600号)展会简介国内最专业的先进碳材料应用方向博览会国际最专业的石墨烯材料应用方向博览会国家石墨烯创新中心石墨烯联盟(CGIA)指定展会70000+参会人数30+与会国家1400+报告专家5000+参会单位2000+参会项目博览会展区包括
日前,正泰在出席配电相关会议上发表了题为“石墨烯创新技术在新型电力系统中的应用实践”的主题演讲,深刻剖析在新型电力系统建设的背景下,正泰石墨烯产业的创新应用,吸引了众多行业伙伴前来咨询和探讨,寻求更多共同发展机会。高效电力传输:石墨烯“超导铜”引领节能新纪元随着全球能源结构的转型
为面向国家重大需求,践行国家新材料自立自强新战略,着力解决关键战略材料领域的“卡脖子”核心问题,以及新材料研发、应用、需求脱节的问题,进一步促进石墨烯产业迈向高质量发展新阶段,由石墨烯产业技术创新战略联盟(CGIA)和国家石墨烯创新中心联合主办的“2024年中国国际石墨烯创新大会”将于2024
北极星太阳能光伏网获悉,10月12日,大同新成新材料股份有限公司与西北工业大学、西安科技大学合作共建新型光伏材料联合实验室及柔性钙钛矿太阳能电池工艺及设备开发项目签约揭牌仪式举行。大同新成新材料股份有限公司立足企业创新发展,依托产业优势、专业人才和设备优势,与西北工业大学材料学院合作
北极星储能网获悉,8月18日,福建龙岩永定区石墨烯动力(储能)锂离子电池生产项目签约。据悉,该项目总投资18亿,由深圳宁迪新能源有限公司投建,项目年产4GWh动力电池及储能电池,分两期建设。约定一期项目投产后3年内达产,实现年产值8亿元以上、年纳税5000万元以上。
5月11日,镇江500千伏访仙变电站室外5号主变500千伏侧5042开关汇控柜,喷涂了新型纳米陶瓷散热材料,柜体温度半小时内从26.5℃降到了20.8℃。此次采用的纳米远红外陶瓷材料与高品质石墨烯组合“降温服”,可以大幅提升热管理效率,在不需要外部任何能源、不占用额外体积、不增加设备的情况下,以“零能
“目前,单层石墨烯的市场公价是每克近千元,通过我们的特殊提取技术,可以使成本下降至目前的百分之一。”日前,在参观北京旭华时代科技有限公司(以下简称“北京旭华”)研发车间时,该公司董事长崔旭指着玻璃容器内的黑棕色液体向记者如此介绍。该公司曲面石墨烯已量产下线,当前产量达20吨;预计年
近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了白皮书表示固态电池的产业化给上游材料带来的最大的市场机会在于核心的固态电解质,其数据显示,2024年全球固态电解质出货量约0.17万吨,主要来自于中国市场。EVTank预计随着半固态电池和固态电池的逐步产业化,预计到2030年全球固态电解质的出货量将
北极星储能网获悉,3月28日,三祥新材在投资者互动平台上表示,固态电池(电解质)材料领域系公司重要战略布局方向,公司已成立固态电解质材料领导小组,进一步促进固态电解质材料科研创新工作的开展及成果转化。
一夜之间,这位碳酸锂实控人失去了全部股权。金圆股份日前公告称,公司实控人之一赵辉先生和潘颖女士已通过协议离婚方式办理解除婚姻关系手续,潘颖将得到赵辉所持公司全部股权。本次权益变动前,金圆股份实际控制人赵璧生、赵辉父子通过直接和间接方式合计持有金圆股份约3亿股股份,占公司总股本的38.
作者:王泓张开悦单位:沈阳理工大学材料科学与工程学院DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0893引用:王泓,张开悦.全钒液流电池碳毡电极的热处理活化研究[J].储能科学与技术,2025,14(2):488-496.本文亮点:1.设计了用于碳毡电极活化的低温短时热处理策略,实现了多孔电极结构强度与催化活性的最优匹
3月24日晚间,东峰集团发布《关于控股股东控制权拟发生变更的进展公告》,公司控股股东香港东风投资集团有限公司与衢州智尚企业管理合伙企业(有限合伙)、衢州智威企业管理合伙企业(有限合伙)签署的《股份转让协议》项下之生效条件已全部达成,衢州市国资委即将成为公司实际控制人。时间回溯至1月21
当地时间2025年3月21日,刚果(金)政府发言人帕特里克·姆亚雅(PatrickMuyaya)表示,鉴于2月实施的钴出口禁令已推动钴价反弹超过50%,该国可能会延长为期四个月的出口限制,以进一步稳定市场。刚果(金)是全球最大的钴生产国,其钴产量约占全球供应的78%以上。上月,刚果(金)宣布暂停钴出口四个
盛新锂能发布的2024年年度报告显示,报告期内公司营业收入为45.81亿元,同比下降42.38%;归母净利润亏损6.22亿元,同比大幅下降188.51%。首次亏损的锂盐大厂这是盛新锂能近5年来首次出现亏损。回顾盛新锂能近5年的业绩,可以分为三个阶段。2020年:此时锂盐正处于上一轮下跌周期的尾部,锂盐价格持续下
“何时出现价格反转仍需关注产能出清速度、行业洗牌速度以及海外需求增量。但在此之前,应对低价中标可能带来的设备运行安全问题保持高度警惕。”由中国化学与物理电源行业协会主办的第十五届中国国际储能大会暨展览会于2025年3月23日在杭州国际博览中心开幕,会议同期发布的《2025中国新型储能产业项
2月24日,刚果有关部门宣布暂停钴出口四个月,作为全球最大并坐拥全球近70%的钴资源的生产国,该项禁令一度使得钴的报价系统瘫痪,如今一个月过去,来自上游的供应缩减影响正持续演进。根据市场数据,自禁令发布以来,短短20个交易日,钴价一度从16.2万元/吨暴涨超26万元/吨,涨幅超60%。根据历史价格
近日,新疆胡杨河经济技术开发区与杭州锦江集团磋商,计划在胡杨河经济技术开发区谋划设立硅碳负极材料产业园,重点发展硅碳负极材料产业,进一步推动新材料产业链的拓展与升级。项目全面建成后,将形成年产15万吨颗粒硅及对应年产20万吨以上硅烷气的生产能力,力争成为新疆地区最大的多维度新能源材料
北极星储能网获悉,近日,湖南安装分公司承建的湖北弗思创新材料有限公司新一代锂电池电解液核心材料项目正式开工。该项目总投资6.3亿元,为湖北省重点项目,受政府直接监管,建设内容包括2套锂盐生产装置,配套建设仓库、储罐、循环水站等,建成后年产1万吨(折固)锂电池电解液核心材料,将成为当地
北极星储能网获悉,4月1日,惠阳区50MW/300MWh独立新型储能电站项目工程总承包及运营(EPC+O)(第二次招标)中标候选人公示。第一中标候选人为广东省第一建筑工程有限公司、惠州惠阳图迹智慧运营科技有限公司、中海储能科技(北京)有限公司、广东南海电力设计院工程有限公司、中铁七局集团电务工程有
北极星储能网讯:据不完全统计,2025年2月共发布81项储能相关政策。其中国家层面有7个,地方层面74个。地方政策中,补贴类8个、新能源配储类4个、发展规划类46个、管理规范类7个、电力市场类7个、技术装备类2个。总体来看,由于“136号文”规定不再对新能源项目进行强制配储要求,所以本月新能源配储类
山东蓬莱共享储能电站成功并网发电3月29日,国家能源蓬莱发电有限公司储能电站成功实现并网发电,标志着国内首个集成四类多元化新型储能技术的共享储能示范项目取得突破性进展,储能电站由单纯激励开发建设转向激励高质量建设和高效率利用并重,为构建以新能源为主体的新型电力系统注入强劲动力。该项
北极星储能网获悉,4月1日晚间,龙净环保发布《2024年年度股东会提示性公告暨会议资料》,2024年,公司实现营业收入100.19亿元;利润总额9.76亿元,同比增长49.71%;归属于上市公司股东的净利润8.30亿元,较上年同比增长63.15%。经营性现金流21.77亿元,同比增长27.58%。其中新能源业务加速突破,取得
据外媒报道,英国约有2.5GW电池储能系统在T-1和T-4容量市场(CM)的拍卖中中标,同时这些储能项目融资总额达约10亿英镑,其中包括Zenobē、Constantine和Quinbrook等公司融资。在T-1和T-4的容量市场拍卖中,总计2.5GW电池储能系统中标。英国国家能源系统运营商(NESO)公布了未来一年(T-1)和未来四年
北极星储能网获悉,4月1日晚间,比亚迪公布2025年3月产销快报,3月公司新能源汽车销量为37.74万辆,同比增长24.76%;本年累计销量为100.08万辆,同比增长59.81%。2025年3月海外销售新能源汽车合计72723辆。2025年3月,比亚迪新能源汽车动力电池及储能电池装机总量约为20.347GWh,2025年累计装机总量约
北极星储能网获悉,4月1日晚间,海博思创发布公告,公司于近日完成了工商变更登记和备案手续,并取得了由北京市海淀区市场监督管理局换发的《营业执照》,变更后的相关工商登记信息如下:名称:北京海博思创科技股份有限公司统一社会信用代码:9111010858587583XQ类型:股份有限公司(港澳台投资、上市
近年来,新疆能源转型“绿潮涌动”,新能源及储能等新兴业态蓬勃发展。昔日荒凉的沙漠戈壁荒漠,正悄然转变为“绿能海洋”,为新疆经济社会高质量发展强劲赋能。聚焦绿色能源“蓄电池”近年来,新疆依托丰富的煤炭、油气和新能源资源,加快推进“沙戈荒”新能源基地建设。当前,新疆新能源装机已突破1
北极星储能网获悉,3月25日,国家能源集团青海公司公布其储能年累计放电量达1.02亿千瓦时,成功突破1亿千瓦时大关。当前,国家能源集团青海公司在储能领域全面发力,已建成投运及正在建设的储能电站总计9座,总装机容量一举突破200万千瓦。作为公司能源发展版图中的核心项目,深受公司上下高度关注。公
日前,公用事业厂商和独立发电商Vistra公司宣布,将其运营的莫斯兰汀电池储能项目剩余账面价值减少4亿美元。今年1月,莫斯兰汀电池储能项目中的第一阶段的300MW电池储能系统发生火灾,这是行业媒体报道过的规模最大火灾事件之一。该项目是Vistra公司拥有并运营的三个电池储能项目之一,并与一座天然气
北极星储能网获悉,今日,首航新能将在深交所敲钟上市。据此前资料显示,首航新能本次发行募集资金总额48,659.79万元,扣除发行费用后募集资金净额41,252.25万元,用于首航储能系统建设项目、新能源产品研发制造项目、研发中心升级项目、营销网络建设项目、补充流动资金。公司控股股东为许韬。首航新能
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!