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随着人们环保意识的逐渐提高,新能源汽车成为了各大厂商的新宠,新能源汽车在国家政策支持下,也是呈现跳跃式的发展和进步,但是新能源汽车有个不可忽视的问题,那就是续航问题。众所周知现在的新能源汽车电池寿命和续航方面的技术并未得到太大的突破。
近年来,人们创造性地将石墨烯与纳米粒子复合起来,形成了一个新的研究领域。可与石墨烯形成复合物的纳米粒子有很多,如负载金属纳米粒子(Pt,Au,Pd,Ag等)、氧化物纳米粒子(Cu2O,TiO2,SnO2等)以及硫化物纳米粒子(CdS)等。这些不同负载粒子的石墨烯复合材料也呈现出了许多不同的性质。
石墨烯高分子纳米复合材料的应用引起了学者们的强烈关注,石墨烯高分子复合材料在生物医学、太阳能电池、电子存储器、超级电容器、催化剂和阻燃剂等诸多应用领域均取得了较大的成功。
【摘要】:石墨烯是一种由sp~2杂化碳原子组成的新型碳材料,具有优异的导电导热性、超大的比表面积、超高的机械强度等优点。石墨烯因其优异的性能被广泛应用于生物化学、催化剂载体、光电显示、纳米复合材料等领域。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有机械性能优良、尺寸稳定性好、耐化学性等优点,在纤维、薄膜、包装和工程塑料等领域应用广泛。但由于PET分子链中含有刚性基团苯环,使其结晶速率慢,快速冷却时结晶度低,加工成型周期长,因此大大限制了其在建筑、汽车等工程塑料领域的进一步应用。
摘要:因特殊的晶体结构和良好的性能,石墨烯在改善树脂基复合材料的力、热、电等性能方面具有巨大的潜力。本文简述了石墨烯的结构、改性方法、制备方法及应用。环氧树脂是一种常用的热固性树脂基体。介绍了环氧树脂的研究现状包括其性能、分类以及应用。同时概括石墨烯/环氧树脂复合材料的研究现状并对其热学性能、电学性能等性能进行综述。
在2004年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈˙杰姆和克斯特亚˙诺沃消洛夫,他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片,将石墨薄片的两面粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,将石墨片一分为二,不断地这样操作,薄片越来越薄,最后他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片,这就是石墨烯。
石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。本文综述了石墨烯的制备方法并分析比较了各种方法的优缺点,简单介绍了石墨烯的力学、光学、电学及热学性能。基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向,本文详细介绍了石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料的制备及应用,并特别讨论了石墨烯/块体金属基复合材料的制备方法和其优异性能。
1引言 石墨烯是碳原子以sp2杂化键合而成的蜂窝状二维材料,其基本结构单元是有机材料中最稳定的六元环。这种独特的结构使其具有许多优异的特性,如:热导率很高,在3000W·(m·K)-1左右;导电性能优异,载流子迁移率可达2×105cm2·(V·s)-1;并且质量轻,比表面积理论值为2630m2/g,杨氏模量达1.0TPa,力学性能可与碳纳米管相媲美[1]。石墨烯原料易得,且制备工艺与可加工性也在不断改善。根据石墨烯性能优异、成本低廉的特点,可将其功能化后用于开发各种高性能聚合物复合材料。
新材料是国家七大战略性新兴产业之一,也是我国石化和化学工业加快转变发展方式的重要着力点,并且与能源、信息、装备制造、节能环保、生物医学等产业密切相关。目前,新材料已被列入国家、各级地方政府以及生产企业的规划重点,投资者重点研究的热点领域。材料的“新”与“旧”其实是相对的,既取决于产品本身的技术含量、使用性能、工艺水平,也与该国的社会发展阶段、区域市场的稀缺程度有关。
石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。它是目前自然界最薄、强度最高的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍,同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。但是,石墨烯很难作为单一原料生产某种产品,而主要是利用其突出特性与其它材料体系进行复合,从而获得具有优异性能的新型复合材料。
同样,对于一辆新能源汽车来说,电池就是生命,电池的性能在很大程度上决定了这辆车的综合表现,没有电池,及时新能源汽车有再好的配置也没有办法行驶,所以很多汽车厂商对新能源汽车进行研究的时候首先注重的就是其电池,消费者再购买新能源汽车的时候首先也是关注其电池的表现。
这两种类型的锂电池有着各自不同的优缺点:磷酸铁锂电池使用寿命长,安全性好,充放电倍率高,但是电池的能量密度相对较低,也就是说同样的续航里程需要更多的电池单元,这就增加了汽车的重量和成本。
几千节电池作为动力电池的新能源汽车目前全世界在售的只有特斯拉一家。特斯拉电池组采用松下生产的18650规格(18*65mm)的三元锂电池(NCA镍钴铝)。采取
动力电池电芯技术的发展目前对于中国电动汽车的进一步发展尤为重要。电动汽车的发展是一个系统工程,包括整车的正向研发、“三电”核心技术、轻量化、智能化等很多方面。
的确,如你所言,在电池方面,目前研究的大有人在,但是能带来锂电池革命性进步的,恐怕几年内很难有人做到,锂电池恐怕还将陪伴人类走很长一段时间。在消费电子领域,以手机为例,现在提高电池的使用时长的方法,还只能是解决CPU、屏幕等耗电上。