石墨烯由于其優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、高比表面積、高強(qiáng)度等特性

目前，國內(nèi)外對石墨烯技術(shù)應(yīng)用的研究正如火如荼，包括以下幾種流行的應(yīng)用：

1.石墨烯超級電池

石墨烯可直接用作電池生產(chǎn)中的正極和負(fù)極材料，也可用作添加到正極和負(fù)極材料中的導(dǎo)電添加劑，還可用作改善電池功率特性的涂層。充電和續(xù)航里程問題一直困擾著新能源汽車，因?yàn)殂U酸蓄電池和傳統(tǒng)鋰電池的發(fā)展遇到了“瓶頸”，石墨烯電池有望在此取得突破。在之前舉辦的上海車展上，一些汽車公司推出了石墨烯鈦酸鋰電池，它能在10-15分鐘內(nèi)快速充電，可連續(xù)充放電4萬次以上，綜合續(xù)航里程超過1000公里。

2.石墨烯超級電容器

基于石墨烯的超級電容器顯示出優(yōu)異的功率特性和循環(huán)壽命。當(dāng)功率密度為1kw/kg時，能量密度高達(dá)80Wh/kg。當(dāng)功率密度為20kw/kg時，能量密度仍可保持在33 Wh/kg。片狀石墨烯電極材料在電解液中界面電阻較小，經(jīng)過2000次充放電循環(huán)后，其比電容可保持在95%以上。石墨烯基超級電容器在高功率/高能量密度儲能器件中具有廣闊的應(yīng)用前景。

3.石墨烯集成電路

由于其超高的電子傳輸能力和良好的導(dǎo)熱性，石墨烯被認(rèn)為可以取代廣泛使用的硅，成為下一代集成電路的基礎(chǔ)。2010年，美國的一個研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了第一個石墨烯晶體管，并將其集成到一個完整的集成電路中。2016年，中國科學(xué)家開發(fā)了第一個低噪聲放大器單片集成電路。

4.石墨烯功能涂層

石墨烯本身具有高比表面積、高熱導(dǎo)率、高電導(dǎo)率、高強(qiáng)度等特性，使其成為新一代涂料、橡膠、塑料等產(chǎn)品的重要添加劑，可以全方位改善傳統(tǒng)產(chǎn)品的特性。其中，效果最為突出的是重防腐涂料、導(dǎo)電涂料、散熱涂料、防靜電涂料等產(chǎn)品。石墨烯表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)在市場上。

5.石墨烯加熱元件

在石墨烯的眾多應(yīng)用中，石墨烯加熱元件應(yīng)該是發(fā)展最快也是最先進(jìn)的。電加熱和電加熱模塊已經(jīng)有很多產(chǎn)品。石墨烯加熱的原理是當(dāng)石墨烯加熱膜兩端的電極通電時，電熱膜中的碳分子在電阻中產(chǎn)生聲子、離子和電子，產(chǎn)生的碳分子群之間的相互摩擦和碰撞(也稱為布朗運(yùn)動)產(chǎn)生熱能。通過控制波長為6-15微米的遠(yuǎn)紅外線，熱能以平面方式均勻輻射，有效電熱能量的總轉(zhuǎn)化率達(dá)到99%以上，并加入特殊石墨烯材料的超導(dǎo)性，保證了穩(wěn)定的加熱性能。

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