1 将聚合物膜粘在铜箔上的石墨烯膜上;
2 化学刻蚀出去铜箔;
3 将石墨烯薄膜转移到目标基底 。日前,这项技术已经成功申请国际专利,主要应用于生产三星公司的触摸屏透明导电电极 。
除了上述的转移方法,在国内主要是先在金属基底CVD生长石墨烯,然后用PMMA转移,溶解除去金属和PMMA,制备高质量的石墨烯膜 。在实际生产中,为了减少石墨烯膜在转移过程中出现的不完整现象,通常会采用两种方法,再用丙酮溶解PMMA之前滴加少量PMMA溶液部分溶解前一步沉积的PMMA,有利于减少石墨烯与PMMA间的作用力,增强石墨烯与目标基底的接触,保证石墨烯膜的完整性;另外一种方法则是在Cu片上生长石墨烯薄膜,用PMMA转移,用氯化铁溶解金属铜,然后转移到其他基底表面,最后用丙酮溶解去除PMMA,最后把沉积有石墨烯薄膜的基底浸入到浓硝酸中得到P型掺杂的透明导电薄膜 。由于其优越的性能,这种透明导电薄膜一般生产成本比较高,产品只适用于高端领域比如航空航天触摸屏,显示屏
石墨烯透明导电薄膜主要用在太阳能电池和显示器件等方面 。
大比表面积和宽波段高透光率,可以在很大程度上增加到达激活区的太阳辐射,提高电池在高能谱区的灵敏度,同时还可以用作激活区的抗反射层提高透过率 另外由于石墨烯的高空穴传输性同时还可以作为功能层应用在太阳能电池中,因此石墨烯薄膜在染料敏华太阳能电池和光伏电池领域的应用得到飞速发展 。石墨烯薄膜作为电池的电极,通常用来取代传统的氧化物导电薄膜(比如氧化锡,氧化铟)等形成电池的电极组成部分 。下图为石墨烯太阳能电池结构示意图 。
(从上到下依次为:Ag-BCP-Cu-CuPc-PEDOT:PSS-Graphene-Quantum Substrate,其中石墨烯替代了之前的ITO薄膜)
平板显示器目前从电子表、游戏机到通讯设备、检测仪器,以及办公室自动化设备,便携个人电脑、电子记事本、录相机、壁挂电视等等无所不用,因为它可达到薄轻如纸,画面精美、低电压、低功耗的要求 。而石墨烯透明导电薄膜由于其超薄、透光率高、原料廉价以及性能稳定而备受研究者青睐 。如下图:
(1-8层分别是:玻璃-石墨烯-Cr/Au层-聚乙烯醇-液晶-取向层-ITO-玻璃)
借助光学显微镜和拉曼在玻璃基底上制备石墨烯薄膜,同时在其边缘镀上金属铬和金形成一个金属窗,和另一片ITO 形成夹层,在夹层间填上液晶分子,制备出具有高对比度的LCD 器件 。
石墨烯导电浆料
在鸡西,一批石墨矿石被采出后经初加工形成了高纯度石墨原料,接着被运到500公里外的哈尔滨 。在松花江北岸哈尔滨万鑫石墨谷科技有限公司生产线上,它们 经历一套世界水准复杂工艺的洗礼,完成从“路人”到“明星”的惊人巨变——普通石墨原料成为拥有超高电导性能的石墨烯产品,国内外多家主流锂电池生产企业 已决定采用冰城石墨烯产品 。眼下,数吨石墨烯产品将从哈尔滨发货,不久将走上一家国外大型锂电池企业的生产线 。石墨烯产品目前主要以导电浆料形态下线,便于下游采购企业直接使用 。
石墨烯导电浆料本质上就是石墨烯与聚合物的复合,即石墨烯导电添加剂 。石墨烯在锂离子电池上的应用主要有:
1石墨烯在锂离子负极的应用:石墨烯直接作为锂离子电池负极,这个实现的方式就是石墨烯透明导电薄膜;石墨烯/SnO2 复合材料或石墨烯/Si 复合材料作为锂离子电池的负极,这方面的应用主要涉及石墨烯粉体的应用 。
2石墨烯在锂离子电池的正极的应用:石墨烯与磷酸铁锂、磷酸钒锂的复合做正极,这也是石墨烯粉体的下游应用 。
3石墨烯作为锂电池的导体添加剂则是石墨烯浆料的应用 。
在锂离子电池中加入石墨烯导电浆料后,锂电池的大电流充放电性能、循环稳定性和安全性都得到了极大改善,其效果甚至超出了目前高性能动力锂电池用的碳纳米管导电添加剂 。针对不同的聚合物基体和不同的需求,石墨烯浆料的制备方法主要有溶液混合 。熔融共混和原位聚合法 。其中熔融混合法因为成本低,是工业化最常见的方法 。
石墨烯的克星是什么石墨烯克星是氧化钼 。
石墨烯泡沫可探测到爆炸物中低浓度的硝酸盐和氨 。伦斯勒理工学院开发的一张邮票大小的传感器,有一天可能成为拆弹对携带的工具包中的标配 。
石墨烯不溶于水,可以与聚合物混合作为防锈涂层 。
石墨烯用途石墨烯的用途:
作用一:防锈
由于石墨烯不会溶于水,因此可以混合聚合物用于防锈涂层 。石墨烯不溶于水加上超高导电性,如果与钢结合的话,就可以防止钢接触到水并缓解氧化铁的电化学反应 。达到更好的防锈 。
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