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石墨烯,英文名称Graphene,由英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在2004年发现的,因此他们还获得了2010年的诺贝尔物理学奖。
石墨烯看似比较神秘,但是它妈妈大家可能都认识,那就是石墨。可能很多80后,90后的朋友小时候都玩过电池中的黑色的圆柱体,这个就是石墨。石墨是由碳原子构成,里面只有碳,碳原子互相拉扯,形成一个平面,再一层一层叠在一起,就形成了石墨。
石墨微观图片(来源于图虫)
石墨具有很好的导电性,质地较软,所以在我们的电池中作为电极。
而石墨烯是科学家将石墨一层一层的剥离,最后得到的单层石墨,就是石墨烯。
石墨烯比石墨的强度提升很多,而且还有很好的柔韧性,具有很好的导电,导热,光学等性质。
它能用于锂电池,光学器件,柔性屏,传感器,散热,航空航天等多个领域,应用前景相当广阔,是全球的研究热点。
目前在你的手机中的锂电池就有可能含有石墨烯,它能提升电池的能量密度和使用寿命,也就是能让你的手机电池在同样体积时,比普通锂电池拥有更多的电量,使用寿命更久。但目前石墨烯的价格昂贵,大多数的电池中还是采用的导电炭黑,碳纳米管等材料。
石墨烯(来源于图虫)
目前市面上有很多产品宣称自己使用了石墨烯,什么石墨烯地暖,石墨烯面膜,石墨烯电暖器等。可能大部分都不是使用的真正的石墨烯。
石墨烯分为单层石墨烯,双层石墨烯,少层石墨烯,多层石墨烯。其单层才是严格意义上的石墨烯,但是加工工艺复杂,产量极低,价格相当昂贵,目前售价在1000元/克左右。因此,这些厂家可能使用的都是多层石墨烯,价格相对更便宜,也有可能使用的其他碳材料,以石墨烯为噱头,误导消费者购买,所以大家在选泽这类产品时,一定要谨慎,避免上当。
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我们在家也能用最原始的方法制备石墨烯。
首先你需要一支铅笔,一张塑料片,一卷胶带。
用铅笔在塑料片上划下痕迹,再用胶带把它粘下来,你可能就得到了一层石墨烯,当然也可能是多层,这时候你再用胶带粘之前撕下来的那些石墨烯,反复操作,就能得到石墨烯了,不过这个产量很低,如果一年能够撕几百公斤下来,发家致富是没有问题的。
科学家想到这样比较麻烦,所以开发出各种生产石墨烯的方法,但目前高纯度的石墨烯产量还是很低,所以价格昂贵,等到能够大批量生产时,相信我们的生活中处处都能有所应用。