一、简介
以石墨为原料通过温和电化学溶胀工艺,常温常压下高效制备高质量的石墨烯。液体循环使用,不用浓硫酸。该工艺具有石墨烯产率高、成本低、能耗低、无污染和可规模化生产的特点。使用该工艺可制备出石墨烯粉、墨和薄膜多种产品。其中石墨烯粉具有单片大,质量好,缺陷少、高度晶化的优点,其压实密度可达2.2 g/ml。石墨烯薄膜具有较好的导热导电和力学性能。其热扩散系数测量值达7500 mm2/s,而经高温(1000℃)热处理后不脆裂,具有良好的拉伸强度。本技术属于原创,已申请专利保护。
二、技术指标:
(1)石墨烯粉两种:
石墨烯粉A(可胶体分散)
层数:1–5层
平均厚度:约2 nm
石墨烯片尺寸:5 – 50 μm
纯度(碳含量):约97wt%
石墨烯粉B(成本更低)
层数:2–10层
石墨烯片尺寸:20 – 200 μm
比表面积:约50 m2/g
纯度(碳含量):约98wt%
(2)石墨薄膜
密度:0.3 – 2.2 g/ml(可调)
厚度:1 – 50 μm(可调)
导热率:1300 W/m•K以上
导电率:方阻1 – 200Ω(可控)
拉伸强度:1 - 50 MPa
三、产品应用领域及市场前景
该方法制备的石墨烯能应用于电子、照明、能源、环境、水处理、生物、化工和军事等众多领域。如石墨烯粉可用做轮胎、鞋业、涂料等的添加剂而取代传统的石墨类、炭黑类添加剂;制备导电墨,防腐涂层、电磁屏蔽和吸波涂层等。超薄超轻的导热薄膜则可用于手机、电脑和LED等的照明散热;用做燃料电池和锂离子电池的电极材料;也可将其用于气体和液体分离,海水淡化和污水处理以及制作航天军工领域所用的超轻防弹衣、超薄超轻飞行器等。
四、主要设备及投资
电解槽、直流电源、分离提纯、薄膜制备和热处理设备等。
产品小试(10公斤级石墨烯粉 + 面积可达20平方米的石墨烯膜),需投资800万元;
中试(1吨级石墨烯粉 + 面积可达2千平方米的石墨烯膜),需投资约8000万元。
五、合作形式
协商合作形式。
联系人:科技处,电话:0351-4041154,传真:0351-4041153,邮箱:hanxinyu@sxicc.ac.cn