石墨和石墨烯的区别

来源:百家号发布时间:2018-07-10 10:13:44

石墨烯只是石墨的一个原子层 - 一层sp2键合的碳原子排列成六角形或蜂窝状晶格。石墨是一种常见的矿物质,由多层石墨烯组成。石墨烯和石墨的结构组成和它们的制造方法略有不同。本文重点介绍这两种材料的区别。

石墨矿物 石墨是碳的三种天然存在的同素异形体之一,它自然发生在全球不同地区的变质岩中,包括南美洲,亚洲和北美的一些地区。这种矿物是由于变质作用期间沉积碳化合物的减少而形成的。

石墨烯 石墨中的化学键与金刚石中的化学键相似。然而,碳原子的晶格结构有助于这两种化合物的硬度差异; 石墨含有二维晶格键,而金刚石含有三维晶格键。每层石墨中的碳原子含有较弱的分子间键。这可以使各层相互滑动,从而使石墨成为柔软且具有延展性的材料。 各种研究已经证明石墨是具有几种独特性质的优异矿物。它传导热量和电力,即使在超过3600°C的温度下也能保持最高的自然强度和刚度。这种材料是自润滑的,并且也耐化学品。 尽管有不同形式的碳,但石墨在标准条件下非常稳定。根据其形式,石墨被广泛用于各种应用。

石墨烯:奇迹材料 石墨具有超过石墨的独特性能。尽管石墨经常被用于钢筋的加固,但由于它的平面很薄,所以它不能单独用作结构材料。相反,石墨烯是有史以来最强的材料; 比金刚石强40倍以上,比A36结构钢强300倍以上。 由于石墨具有平面结构,因此其电子,声学和热学性质具有高度的各向异性。这意味着,声子通过飞机时比通过飞机时更容易。然而,石墨烯具有非常高的电子迁移率,并且与石墨一样,由于每个碳原子都存在自由的π(p)电子,所以它是良好的导电体。 然而,石墨烯具有比石墨高得多的电导率,这是由于准粒子的出现,其是电子,其功能就好像它们没有质量并且可以长距离传播而没有散射。为了充分实现这种高电导率,需要进行掺杂以克服可以在石墨烯的狄拉克点处可视化的状态的零密度。

石墨烯的生成或分离 科学家们使用许多技术来生产石墨烯。机械剥离也被称为胶带技术,是创建单层和少层石墨烯的有效方法之一。然而,世界各地的各种研究机构正在试图找到大规模有效地创造高质量石墨烯成本的最有效途径。 化学气相沉积(CVD)是生产单层或几层石墨烯最合适的技术。该技术能够通过还原从富含碳的来源中提取碳原子。然而,该技术的主要缺点是难以定位合适的衬底以生长石墨烯层,以及难以从衬底去除石墨烯层而不改变或破坏石墨烯的原子结构。

结论 其他用于石墨烯生长的技术是超声处理,热工程,二氧化碳还原,切割开放的碳纳米管和氧化石墨的还原。后一种利用热将石墨氧化物还原成石墨烯的技术由于生产成本降低而最近引起了极大的关注。尽管如此,目前生产的石墨烯的质量并不能满足材料的理论潜力,需要更多的时间来完善。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201807/10/290101.html

责任编辑:sales2
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
空穴注入层中掺杂氧化石墨烯使碳电极钙钛矿太阳能电池的效率达到23.6%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-07 13:54:36

在低温加工下的碳基钙钛矿太阳能电池因其增强的稳定性和经济高效性而受到关注。然而,这些优点往往被器件性能下降所抵消,主要原因是空穴传输层与碳电极之间的电荷传输效率低。箭头表示空穴传输的方向。有机–无机杂化钙钛矿太阳能电池在过去十年中其光电转换效率经历了显著提升,从3.8%上升至27.0%。此外,Spiro-OMeTAD与碳电极之间的接触不良限制了界面电荷转移,导致器件性能下降。

朱宗龙&王宇迪&史彦涛Nat Energy:碳基钙钛矿电池效率突破23.6%!氧化石墨烯无氧掺杂策略实现高效稳定界面 知光谷 2025年11月6日 08:28 来源:知光谷 发布时间:2025-11-06 10:10:38

低温制备的碳基钙钛矿太阳能电池因其稳定性高和成本低而受到关注,但其性能受限于空穴传输层与碳电极之间的低效电荷传输。本研究香港城市大学朱宗龙、大连理工大学王宇迪和史彦涛等人提出使用羧基功能化氧化石墨烯作为Spiro-OMeTAD的掺杂剂,实现了无需氧气激活的p型掺杂,促进了界面电荷转移并固定了锂离子,从而同时提升了器件性能与稳定性。

远东电缆石墨烯材料技术赋能新能源转型来源:远东电缆 发布时间:2025-08-19 16:46:40

英国曼彻斯特大学的科学家用胶带从石墨中剥离出单层碳原子材料时,或许未曾想到,这种被称为“黑金”的石墨烯将引发一场席卷全球的能源革命。最新数据显示,其在新能源领域应用需求超70%,凭借超高导电性(10^-6 Ω·cm)、极强导热性(5300 W/mK)和惊人力学强度(130GPa,超钢铁),成为颠覆能源存储与传输规则的“梦幻材料”。

宁夏中卫废止282MW新能源项目来源:光伏們 发布时间:2025-07-11 10:39:09

7月9日,中卫市发展和改革委员会发布《关于中卫市清理废止不具备建设条件新能源项目公示》。

超5.25GW风、光项目签约落地甘肃来源:光伏們 发布时间:2025-07-10 11:34:29

​7月5日上午,第31届兰洽会武威市招商引资项目推介会暨签约仪式在兰州举行。武威市推介投资清单及产业链重点招商项目,洽谈签约项目122项,涵盖新能源及装备制造、新材料、数字产业、农特产品精深加工等多个领域。新能源项目是本次签约的重头戏,投资额占比超过60%。

黄劲松团队AM柔性钙钛矿太阳能电池技术:从实验室到商业化的突破与挑战来源:太阳能电池札记 发布时间:2025-06-26 15:18:29

太阳能电池技术更迭的历史洪流中柔性钙钛矿太阳能电池(f-PSCs)无疑是最耀眼的明星。黄劲松团队最新发表在《Advanced Materials》上的综述文章全面总结了这一领域的最新进展,揭示了柔性钙钛矿技术如何从实验室走向市场,以及在这一过程中面临的挑战和解决方案。作者分享给对柔性电池感兴趣的朋友。

波兰光伏市场结构正在改变 企业级市场明显加速来源:西西弗斯的哲思 发布时间:2025-06-20 14:07:05

十年间,波兰的光伏产业已发展到超过150万个装置,总装机容量达到21吉瓦(GW)。其发展的支柱是产消者(prosumenci)——特别是在2019年至2022年期间。

工信部第三届能源电子产业创新大赛即将启动来源:工业和信息化部产业发展促进中心 发布时间:2025-06-17 14:06:23

为进一步突破能源电子各领域技术,提升产品供给能力,推动能源电子产业和新型储能产业高质量发展,中心定于2025年7月至2025年12月组织实施第三届能源电子产业创新大赛暨第四届先进储能技术创新挑战赛。

光伏技术迭代与产业协同:2025光伏装备技术研讨会深度解析关键技术突破与生态构建来源:索比光伏网 发布时间:2025-06-17 11:41:55

6月10日,2025光伏装备技术研讨会暨国家光伏装备工程技术研究中心(以下简称“工程中心”)工作会议在上海成功举办。本次会议由工程中心主办,湖南红太阳光电科技有限公司、索比光伏网承办,会议以“聚焦核心装备技术迭代,共谋产业高质量发展”为主题,深度探讨TOPCon、BC电池及钙钛矿技术路径,并围绕装备创新、工艺突破及产业协同展开实践分享,为中国光伏技术升级与生态构建提供方向。

SNEC现场 | 阿特斯斩获全球首张光伏组件抗飓风认证来源:阿特斯阳光电力集团 发布时间:2025-06-16 17:11:20

2025年6月12日,在SNEC 2025展会现场,阿特斯阳光电力集团股份有限公司(股票简称:阿特斯,股票代码:688472.SH)获鉴衡认证中心颁发的全球首张《光伏组件抗飓风机械耐久性认证》,标志着光伏行业在应对飓风等极端气候领域取得重大里程碑突破。

Nature Electronics | 二维材料迈入“无污染”时代:无需光刻剂的图案化技术实现可扩展异质结构制造!!来源:低维材料前沿 发布时间:2025-06-16 09:28:59

二维材料因其超薄、高性能的特性,在下一代电子器件领域中展现出巨大潜力。石墨烯、过渡金属硫族化物(如MoS₂)等材料的出现,为构建更小、更快、更智能的电子器件提供了基础。然而,要真正将这些材料应用于大规模集成电路中,制造工艺的突破是关键的一步。