当前位置: 石墨 >> 石墨发展 >> 任重而道远石墨烯的五大缺点学到了
为什么石墨烯还没有接管工业领域?石墨烯还存在哪些缺点?今天我们来谈谈“神奇材料”–石墨烯。01.什么是石墨烯?石墨烯是二维碳素薄片,呈六边形格子状。它是单层石墨(通常用于铅笔)。#石墨烯电热膜#
02.谁发现石墨烯?何时?曼彻斯特大学的两名研究人员(安德烈·吉姆(AndreGeim)教授和科斯蒂亚·诺沃塞洛夫(KostyaNovoselov)教授)于年发现了石墨烯。
安德烈·吉姆(左)和科斯蒂亚·诺沃塞洛夫(右)由于其惊人的性能和优势,它被命名为“奇妙的材料”,并在年因其工作获得诺贝尔物理学奖。
石墨烯–碳的结晶、同素异形体03.石墨烯的一些优点l更高的容量l超快的充电性能l重量极轻l与锂离子电池相比,电池寿命高
l灵活性l比钢铁强倍l高温范围l像纸一样薄(仅单原子层厚)l完全透明l电热最佳导体
那么问题来了:1、有这么多优点,为什么花这么长时间才能供消费者使用?2、大多数研究表明,这种奇妙的材料可以彻底改变科技行业但为什么石墨烯还没有接管工业技术领域?3、石墨烯到底有哪些缺点?04.石墨烯的5大缺点。
1.大规模生产石墨烯非常困难且昂贵通常,通过机械剥离法获得少量的石墨烯片(该方法首次用于发现石墨烯)但是,在商业化生产中,需要提取大量的石墨烯片,这非常困难,并且提取出的材料也将包含一些杂质/缺陷要生产无缺陷的石墨烯片,需要十分昂贵成本(至少目前如此)。
目前,一克石墨烯的价格约为美元尽管其强度是钢的倍,但如果单张石墨烯的制造成本为美元,则商业化将需要数年时间才能开发出合适的生产方法2.石墨烯与氧气和热量(共同)具有很高的反应性由于石墨烯具有良好的导热性能,但其本身并不那么稳定,尽管通过使用CVD方法可以生产大量的石墨烯,但是无法在有氧环境中稳定存在是石墨烯巨大的缺点。
如果它在高温下与氧气反应,会导致生成氧化石墨烯,该氧化石墨烯会破坏石墨烯本身的性能,直至失去导电性能3.它是很好的导体,但不能关闭这是石墨烯最严重的问题由于带隙为零,因此它不具有半导体性质因此,无法将其关闭。
因为石墨烯具有惊人的强度和柔性,想要在未来的处理器和纳米技术中使用,技术必须达到这样的程度:工程师可以在其中制造出人造带隙,从而将电子迁移率降低到可以替代硅的水平。
石墨烯结构4.大型石墨烯片包含一些毒性和杂质石墨在加热产生石墨烯时会包含有毒化学物质,其中一些有毒特性和杂质仍然保留在其中这会对石墨烯的性能产生巨大影响,并且如果将其用于我们日常生活中使用的智能手机或电气组件等中,也可能会造成危害。
5.石墨烯片的尺寸和厚度无法控制在生产过程中,如果尺寸小于20nm,则石墨烯不稳定当石墨烯进行交叉平面氧化时,会导致氧化石墨烯的最上层开裂,因此尺寸不相同且无法生产大尺寸片材05.总结关于石墨烯的大面积正面报道是真实的,显然它将占领电池、处理器、太阳能电池等技术行业中的一大片领域。
但我们还必须了解,这是一项新兴技术,它比我们使用的任何其他材料都更快、更坚固、更好,因此要使石墨烯商品化,将需要时间来解决并减少石墨烯的缺点。几年之内,我们可能会看到技术行业的新变化。