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西安石墨烯科技前沿3

西安石墨烯科技前沿3

发布日期:2018-10-23 作者: 点击:

13、西安石墨烯纳米管混合物提升锂金属电池
       莱斯大学的科学家们通过解决长期困扰研究人员的问题:枝晶的问题,创造了一种可充电的锂金属电池,其电池容量是商业锂离子电池的三倍。
由化学家詹姆斯罗伯茨领导的Rice研究人员发现,当新电池充电时,锂金属均匀地包覆了碳纳米管以共价连接到石墨烯表面的高导电碳杂化材料。如美国化学学会杂志ACS Nano所报道,该混合物代替了用于交换安全能力的普通锂离子电池中的石墨阳极。在Rice大学创建的石墨烯 - 碳纳米管阳极的测试表明,它抵抗可破坏电池的锂树枝状晶体的形成。
       Tour说“许多人做电池研究只做阳极,因为做整个包装要困难得多,因此我们必须开发一种基于硫磺的相对的阴极技术,以适应第一代系统中的这些超高容量锂阳极。我们正在中试规模生产这些阴极加阳极的完整电池,并对它们进行测试。”
14、三维石墨烯上的镍钴硫化物核/壳结构用于超级电容器
       镍钴硫化物的三维(3D)核/壳结构是在石墨烯上使用一系列水热步骤进行纳米工程而生成的,而用于生长核壳结构的石墨烯是在应用于超级电容器的CVD上生长的。

西安石墨烯

       通过使用NCS纳米管芯作为电子和离子高速迁移的通道,以及CNS纳米片壳作为高活性区假电容材料,合成后的复合材料表现出优异的电化学性能。3D石墨烯层除了作为优异的表面积来支持3D NCS/CNS外,它还提供了镍泡沫集电器和3D NCS/NCS复合材料之间优异的导电性。这种高性能电极材料可能在未来的储能装置中得到很好的应用。
15、石墨烯可作为筛子过滤水中的离子
      目前,随着耗水量越来越大,以及海水污染和环境污染的日益严重,世界上有数亿人无法获得安全饮用水。由于传统的海水淡化过程具有能源密集型和环境破坏性,因此我们迫切需要从海水或污染水中提取洁净水。
       曼彻斯特大学的研究人员认为,石墨烯氧化物(GO)膜可以提供一种简单的方法,从饮用水中过滤出不需要的盐和杂质。石墨烯膜存在的缺点是当GO层浸没在水中时,两层或三层水分子将自身插入层间空间中,这样就会扩大了间隙,允许离子和分子通过并降低了材料的选择性。奈尔和他的团队围绕这个缺点找到了一种简单的方法,即将GO层叠在环氧树脂之间,以便限制它在浸入水中时膨胀。通过运用这种方法,物理密封的氧化石墨烯(PCGO)膜可以成功地过滤掉像Na 和K 之类的常见离子,同时允许水通过。
16、电化石墨烯制成细菌灭虫器
       石墨烯的应用正逐渐被人们发掘,莱斯大学的研究人员已经用这种材料来制造一个细菌灭虫器。以前已经发现一种称为激光诱导石墨烯(LIG)的材料是抗菌的,现在该团队已经发现,通过添加几伏的电力,这些性能可以被提升一个档次。
       Tour说:“这种形式的石墨烯极易抵抗生物膜的形成,这对生物膜的形成具有很大的应用潜力,例如水处理厂,石油钻井作业,医院和海洋应用场合,如对污染敏感的水下管道。使用电力时的高抗菌是一个很大的额外的好处。”
       Tour说:“被动生物污损抑制和主动电压诱导的微生物去除的结合使得这是一种非常受欢迎的材料,用于抑制困扰许多行业的自然污染的增长,解决了一个大麻烦。”
17、碳化硅上的石墨烯可以储存能量
      通过在碳化硅的西安石墨烯的完美表面上引入缺陷,瑞典Linkping大学的研究人员增加了材料存储电荷的能力。
       进行研究的研究人员通过在Linkping大学开发的方法使用石墨烯制造碳化硅晶体。当碳化硅被加热到2000℃时,表面上的硅原子移动到气相,并且只剩下碳原子。 Mikhail Vagin说:“被称为 “阳极氧化”的电化学过程会破坏石墨烯层,从而产生更多的边缘。我们测量了阳极氧化石墨烯的性质,发现材料储存电能的能力相当高。
       MikaelSyvjrvi 说:“碳化硅上的石墨烯可以在比其他类型的石墨烯更大的区域中制造,如果我们可以以受控的方式改变材料的性质,则可以为其它功能定制表面,例如,创建一个具有自己的内置电池的传感器。”
18、利用石墨烯可造出可见光以外的高端相机
       在过去的40年中,微电子技术突飞猛进,这主要得益于硅和CMOS(互补金属氧化物半导体)技术,正是基于此,才有可能制造出计算机、智能手机、小巧且低成本数码相机以及我们今天所依赖的大多数电子产品。然而,由于难以将除硅以外的半导体与CMOS结合起来,使得这个平台除微电路和可见光摄像机以外变得更加复杂多样。
       现如今这个障碍已经克服了。 ICFO研究人员首次展示了CMOS集成电路与石墨烯的单片集成,由此产生了一种高分辨率图像传感器,它主要是基于石墨烯和量子点(QD)的数十万光电探测器而成。总的来说,这种石墨烯与CMOS的单片式集成的演示能够使光电子应用更加广泛,例如低功率的光学数据通信和紧凑、超灵敏的传感系统。

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关键词:西安石墨烯

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