自碳納米管(CNTs)在1991年被Iijima報道以來［10］，這種具有一維納米尺寸的管狀碳材料以其獨特的力學、電學、熱學及光學特性，在電極材料、醫(yī)學、儲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***的鋰離子電池負極材料;其次，碳納米管尤其是使用化學氣相沉積技術(shù)制備的定向生長的三維碳納米管陣列具備優(yōu)異的機械強度，并且由于其獨特的彈道電子傳導效應(yīng)及抗電遷移能力，其電導率可高達105S/m［14］。將其作為三維導電結(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...

石墨烯是碳材料家族的新成員，它是由碳原子以sp2雜化軌道組成的只具有一個原子層厚度的單層片狀結(jié)構(gòu)材料。同碳納米管一樣，石墨烯也以其諸多優(yōu)點而被廣泛的應(yīng)用于儲能電池領(lǐng)域:(1)石墨烯具有極高的比表面積，其理論值高達2600m2/g［16］，這使得石墨烯基復(fù)合電極有著很好的電解液相容性;(2)石墨烯的電導率遠超其他碳材料，以石墨烯為導電結(jié)構(gòu)的復(fù)合電極材料可以發(fā)揮優(yōu)異的倍率性能;(3)石墨烯衍生物如氧化石墨烯(GO)與還原氧化石墨烯(ＲGO)上含有的大量官能團與缺陷位可以作為多種金屬及金屬氧化物納米粒子的生長位點。這種由石墨烯矩陣組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)可以有效的抑制納米電極材料在充放電過程中的團...

光－熱能量轉(zhuǎn)換是石墨烯相變復(fù)合材料目前應(yīng)用*****的一個領(lǐng)域。楊鳴波教授團隊［６３］通過化學氣相沉積（ＣＶＤ）制備出了具有互連網(wǎng)絡(luò)的石墨烯泡沫（ＧＦ），用于制備復(fù)合相變材料的三維骨架。研宄發(fā)現(xiàn)，這種相變復(fù)合材料的熱導率比純相變材料高７４４％，且具有很高的光－熱轉(zhuǎn)換效率，表明其在太陽能利用和存儲中的巨大潛力。**近，他們團隊［６４］通過冷凍鑄造法制備了三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)，與聚乙二醇（ＰＥＧ）復(fù)合后得到具有出色的形狀穩(wěn)定性以及高儲能密度的石墨烯相變復(fù)合材料。在１００ｍＷｃｎｒ２的模擬太陽光下照射２０分鐘，相變復(fù)合材料的溫度迅速升高，比較高可達到約７０°Ｃ，而純ＰＥＧ的...

根據(jù)組裝方式的不同．石墨烯能形成一維纖維結(jié)構(gòu)、二維平面結(jié)構(gòu)和三維體結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體。纖維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體在可穿戴電子設(shè)備上具有廣闊的應(yīng)用前景，而二維和三維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體在超級電容器以及環(huán)境水處理方面表現(xiàn)出較強的優(yōu)勢。石墨烯纖維作為典型的一維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體，是一種具有大長徑比的宏觀石攫烯材料。2011年Xu等***合成石墨烯纖維，且發(fā)現(xiàn)石墨烯纖維強度高、韌性好、可編織，可作為柔性電池的關(guān)鍵材料。時隔兩年．空心石墨烯纖維誕生，其直徑為數(shù)十至數(shù)百微米?？招氖├w維具有內(nèi)壁和外表面．相對于石墨烯纖維其比表面積增大，具有良好的催化、分離和敏感特性“。石墨烯膜或石墨烯紙作為二維平...

石墨烯是碳材料家族的新成員，它是由碳原子以sp2雜化軌道組成的只具有一個原子層厚度的單層片狀結(jié)構(gòu)材料。同碳納米管一樣，石墨烯也以其諸多優(yōu)點而被廣泛的應(yīng)用于儲能電池領(lǐng)域:(1)石墨烯具有極高的比表面積，其理論值高達2600m2/g［16］，這使得石墨烯基復(fù)合電極有著很好的電解液相容性;(2)石墨烯的電導率遠超其他碳材料，以石墨烯為導電結(jié)構(gòu)的復(fù)合電極材料可以發(fā)揮優(yōu)異的倍率性能;(3)石墨烯衍生物如氧化石墨烯(GO)與還原氧化石墨烯(ＲGO)上含有的大量官能團與缺陷位可以作為多種金屬及金屬氧化物納米粒子的生長位點。這種由石墨烯矩陣組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)可以有效的抑制納米電極材料在充放電過程中的團...

自碳納米管(CNTs)在1991年被Iijima報道以來［10］，這種具有一維納米尺寸的管狀碳材料以其獨特的力學、電學、熱學及光學特性，在電極材料、醫(yī)學、儲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***的鋰離子電池負極材料;其次，碳納米管尤其是使用化學氣相沉積技術(shù)制備的定向生長的三維碳納米管陣列具備優(yōu)異的機械強度，并且由于其獨特的彈道電子傳導效應(yīng)及抗電遷移能力，其電導率可高達105S/m［14］。將其作為三維導電結(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...

氧化石墨烯的性能：（1）含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團，更高的氧化程度，更好的剝離度；（2）易于接枝改性，可與復(fù)合材料進行原位復(fù)合，從而賦予復(fù)合材料導電、導熱、增強、阻燃、***抑菌等性能；（3）易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液，易于成膜。氧化石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域：應(yīng)用于熱管理、橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，還可以應(yīng)用于鋰電正負極材料的復(fù)合、催化劑負載等。氧化石墨烯分散液的性能：（1）含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團；（2）易于接枝改性，可與復(fù)合材料進行原位復(fù)配，從而賦予復(fù)合材料導電、導熱、增強、阻燃、***、抑菌等性能；（3）SE3122在水中具有很好的分散性，樣...

除了可以將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能存儲之外，石墨烯相變材料也可以將電能轉(zhuǎn)換為熱能存儲。Ｗａｎｇ［６５］等人通過冰模板法制備了石墨烯納米片（ＧＮＰ）氣凝膠，然后與石蠟復(fù)合得到相變復(fù)合材料，具有高導熱性、較好的形狀穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，當ＧＮＰ含量為４．１ｗｔ％時熱導率可達到１．４２Ｗｍ－１１Ｃ１。此外，當電壓為５Ｖ時，流經(jīng)樣品的電流約為１．１８Ａ，此時溫度迅速升高，證實了其出色的電熱轉(zhuǎn)換能力。Ｌｉ［６６】等人將氣相擴散法和溶膠－凝膠法相結(jié)合，通過超臨界Ｃ０２干燥和熱退火過程，制備了具有各向異性網(wǎng)絡(luò)的三維石墨烯氣凝膠，導熱率和導電率分別高達１．７１士０．２Ｗｎｒ１...

在過去的幾十年里，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境污染和石化燃料資源枯竭問題日益嚴重，設(shè)計和制備能夠有效轉(zhuǎn)換和利用太陽能等可再生能源的新型熱管理材料成為了目前急需解決的難題。另外，由于電子設(shè)備組件正在逐漸向微型化、集成化方向發(fā)展，這種趨勢會導致設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生大量熱量，從而影響其可靠性、穩(wěn)定性和安全性。因此，制備具有高導熱的散熱材料是促進電子設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。由于石墨烯具有高本征熱導率、高比表面積及優(yōu)異的機械性能，被作為制備熱能存儲材料、散熱材料等熱管理材料的理想選擇。石墨烯的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，碳碳鍵(carbon-carbon bond)為1.42。氧化石墨烯膜 石墨烯薄膜具有優(yōu)異的...

近年來，石墨烯薄膜因其高電導率和輕巧柔鈿的特性而受到越來越多的關(guān)注。石高全教授課題組［５１］通過蒸發(fā)誘導自組裝法對引入少量纖維素納米晶體（ＣＮＣ）的氧化石墨分散液進行干燥處理，然后使氫碘酸對得到的薄膜化學還原，其中，ＣＮＣ能夠誘導石墨烯片上形成皺紋，使其機械性能得到了進一步增強。測試結(jié)果表明，這種薄膜具有拉伸強度比較高可達８００ＭＰａ，且斷裂伸長率、初性和電導率分別達到６．２２±０．１９％、１５．６４１２．２０ＭＪｍ＿３、１１０５±１７Ｓｃｍ－１，遠遠髙于其他文獻中報道的性能。Ｃｈｅｒ＾Ｍ等人通過在單層石墨烯上沉積金膜制備了ＧＯ／Ａｕ復(fù)合電極，在沉積金膜的厚度為７ｎｍ時，...