石墨烯材料由于其独特的二维结构,具有优异的机械、光学、电学和化学性能,在微电子、能源、生物医学等领域具有广泛的应用前景。然而,石墨烯优异性能得以实现的前提是石墨烯材料的大规模、低成本制备。迄今为止,许多的物理与化学方法被用来制备高质量的石墨烯材料,主要包括氧化石墨还原法、微机械剥离法、化学气相沉积法和外延生长法等。其中,氧化石墨还原法成本与能耗低,石墨烯产率高,是最有可能实现石墨烯批量化生产的途径之一。然而尚存在耗时长、氧化石墨烯需要经高温还原等问题。开发了石墨的氧化、氧化剂与还原剂在氧化石墨片层间的共同插层,特定温度下的剧烈反应引发氧化石墨的同时膨胀与还原三个步骤。该方法具有膨胀温度低、工艺简单、原料成本低廉、产率较高,重现性好等优点,易于实现大批量生产,且可广泛用于高性能复合材料、超级电容器、锂离子电池,燃料电池以及微电子等领域,具有广泛的应用前景。
联系单位:中国科学院福建物质结构研究所
项目负责人:吴老师