A. 石墨烯應用工程實例
1、石墨烯粉體
所謂「石墨烯粉體」，實際上就是單層石墨烯和多層石墨烯的混合物。目前公眾對石墨烯的理解有些混亂。一些企業或者是媒體報道中雖然號稱「石墨烯」，但是事實上可能僅是石墨而已。
事實上，現在全世界對石墨烯也沒有一個明確的定義。資料顯示，最初的石墨烯僅指一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一個碳原子厚度的二維材料。2010年諾貝爾物理學表彰的石墨烯研究指的就是這種材料。後續研究表明，從電學性質上講，兩層與三層、乃至十層的碳原子也具有各自特殊物理性質，目前10層以內的說法逐漸被學術界認可。最近成立的中國石墨烯聯盟標准化委員會認定，10層以內的碳原子材料才屬於石墨烯范圍。
2、石墨烯透明薄膜
而石墨烯透明薄膜是利用甲烷或者其它氣體在銅箔上生長石墨烯，也就是所謂的氣相沉積法，這種方法生產石墨烯更是與石墨資源毫無關系。石墨烯薄膜的生產，其實就是把氣體通過一系列處理，特別是高溫處理，使其生長在金屬襯底上，直至在金屬襯底上長滿。而石墨烯本身是透明的，對於金屬襯底來說，上面有沒有附著石墨烯，在顏色上僅稍微有一點點差別，一般人很難看出來。但是，通過這種方法製作的石墨烯的尺寸，基本取決於金屬襯底的大小，石墨烯薄膜的尺寸和技術水平關聯度不大。在商業化的環境下，探討石墨烯薄膜的尺寸意義不大，綜合經濟成本才是關鍵性的因素。在綜合經濟成本當中，原料雖然可以忽略，但是生產石墨烯以及石墨烯的轉移總體來說還是一個很復雜的過程，每一道工序都在無塵的環境中進行。
3、石墨烯漿料
石墨烯漿料是可以應用與真空顯示屏、鋰離子電池等電子器件上的導電添加劑，它一般是由石墨烯在高溫下起粘結作用的玻璃粉分散於有機載體中，經過軋制而形成粒度小的漿料。製成的漿料可以直接出售給下游企業進行顯示屏、鋰離子電池等的制備。
總體來看，目前批量生產石墨烯的方式主要有三種：一種是利用化學氣相沉積法在金屬表面生長出層率很高，面積很大的石墨烯薄膜材料；一種是將天然石墨通過物理或者化學的方法粉碎，形成石墨烯粉體看起來就是很細的黑色粉末；最後一種則是石墨烯漿料，通過加入分散劑制備石墨烯導電漿料，便於下游企業進行深加工使用。也因此，石墨烯的制備的分為：石墨烯薄膜，石墨烯粉體和石墨烯漿料。國內，現在前者以常州二維碳素科技有限公司、格菲電子為代表，中間以第六元素、寧波墨西為代表；後者則是以萬鑫石墨谷科技有限公司為代表。下面小編就帶大傢具體了解一下石墨烯的應用實例。
石墨烯透明導電薄膜實例詳解：
2016 年3月3日下午，四川省石墨烯產業技術創新聯盟在德陽市成立。在成立大會上，他們宣布石墨烯透明導電薄膜已經進入中試階段，不久將正式投產生產。石墨烯透明導電薄膜，厚度不足毫米，可以隨意彎曲，將廣泛運用在手機觸摸屏等方面，智能手機軟屏、柔性液晶面板等。
其實在導電薄膜應用方面，引領全球的國家是韓國。三星在2010年6月宣布與韓國成均館大學共同製作了30英寸（對角線約76cm）的石墨烯片。這個巨大石墨烯片的製作方法在某種意義上類似於諾沃肖洛夫所採用的使用膠帶的「機械式剝離法」。機械式剝離法是先把粘著膠帶(最初使用了Scotch膠帶，後來使用的是日本的日東膠帶)貼在石墨上，然後通過揭下膠帶把石墨烯轉印到膠帶上。成均館大學等開發出的方法是採用卷對卷的方式把以CVD法制備於銅(Cu)箔上的石墨烯片轉印到大型樹脂片上。下圖是成均館大學[1]採用卷對卷的方式制備轉移石墨烯薄膜的過程。
卷軸式的轉移步驟主要是：
1. 將聚合物膜粘在銅箔上的石墨烯膜上；
2. 化學刻蝕出去銅箔；
3. 將石墨烯薄膜轉移到目標基底。日前，這項技術已經成功申請國際專利，主要應用於生產三星公司的觸摸屏透明導電電極。
除了上述的轉移方法，在國內主要是先在金屬基底CVD生長石墨烯，然後用PMMA轉移，溶解除去金屬和PMMA，制備高質量的石墨烯膜。在實際生產中，為了減少石墨烯膜在轉移過程中出現的不完整現象，通常會採用兩種方法，再用丙酮溶解PMMA之前滴加少量PMMA溶液部分溶解前一步沉積的PMMA，有利於減少石墨烯與PMMA間的作用力，增強石墨烯與目標基底的接觸，保證石墨烯膜的完整性；另外一種方法則是在Cu片上生長石墨烯薄膜，用PMMA轉移，用氯化鐵溶解金屬銅，然後轉移到其他基底表面，最後用丙酮溶解去除PMMA，最後把沉積有石墨烯薄膜的基底浸入到濃硝酸中得到P型摻雜的透明導電薄膜。由於其優越的性能，這種透明導電薄膜一般生產成本比較高，產品只適用於高端領域比如航空航天觸摸屏，顯示屏
石墨烯透明導電薄膜主要用在太陽能電池和顯示器件等方面。
大比表面積和寬波段高透光率，可以在很大程度上增加到達激活區的太陽輻射，提高電池在高能譜區的靈敏度，同時還可以用作激活區的抗反射層提高透過率; 另外由於石墨烯的高空穴傳輸性同時還可以作為功能層應用在太陽能電池中，因此石墨烯薄膜在染料敏華太陽能電池和光伏電池領域的應用得到飛速發展。石墨烯薄膜作為電池的電極，通常用來取代傳統的氧化物導電薄膜（比如氧化錫，氧化銦）等形成電池的電極組成部分。下圖為石墨烯太陽能電池結構示意圖。
(從上到下依次為：Ag-BCP-Cu-CuPc-PEDOT:PSS-Graphene-Quantum Substrate，其中石墨烯替代了之前的ITO薄膜)
平板顯示器目前從電子表、游戲機到通訊設備、檢測儀器，以及辦公室自動化設備，便攜個人電腦、電子記事本、錄相機、壁掛電視等等無所不用，因為它可達到薄輕如紙，畫面精美、低電壓、低功耗的要求。而石墨烯透明導電薄膜由於其超薄、透光率高、原料廉價以及性能穩定而備受研究者青睞。如下圖：
(1-8層分別是：玻璃-石墨烯-Cr/Au層-聚乙烯醇-液晶-取向層-ITO-玻璃)
藉助光學顯微鏡和拉曼在玻璃基底上制備石墨烯薄膜，同時在其邊緣鍍上金屬鉻和金形成一個金屬窗，和另一片ITO 形成夾層，在夾層間填上液晶分子，制備出具有高對比度的LCD 器件。
石墨烯導電漿料
在雞西，一批石墨礦石被采出後經初加工形成了高純度石墨原料，接著被運到500公里外的哈爾濱。在松花江北岸哈爾濱萬鑫石墨谷科技有限公司生產線上，它們 經歷一套世界水準復雜工藝的洗禮，完成從「路人」到「明星」的驚人巨變——普通石墨原料成為擁有超高電導性能的石墨烯產品，國內外多家主流鋰電池生產企業 已決定採用冰城石墨烯產品。眼下，數噸石墨烯產品將從哈爾濱發貨，不久將走上一家國外大型鋰電池企業的生產線。石墨烯產品目前主要以導電漿料形態下線，便於下游采購企業直接使用。
石墨烯導電漿料本質上就是石墨烯與聚合物的復合，即石墨烯導電添加劑。石墨烯在鋰離子電池上的應用主要有：
1.石墨烯在鋰離子負極的應用：石墨烯直接作為鋰離子電池負極，這個實現的方式就是石墨烯透明導電薄膜；石墨烯/SnO2 復合材料或石墨烯/Si 復合材料作為鋰離子電池的負極，這方面的應用主要涉及石墨烯粉體的應用。
2.石墨烯在鋰離子電池的正極的應用：石墨烯與磷酸鐵鋰、磷酸釩鋰的復合做正極，這也是石墨烯粉體的下游應用。
3.石墨烯作為鋰電池的導體添加劑則是石墨烯漿料的應用。
在鋰離子電池中加入石墨烯導電漿料後，鋰電池的大電流充放電性能、循環穩定性和安全性都得到了極大改善，其效果甚至超出了目前高性能動力鋰電池用的碳納米管導電添加劑。針對不同的聚合物基體和不同的需求，石墨烯漿料的制備方法主要有溶液混合。熔融共混和原位聚合法。其中熔融混合法因為成本低，是工業化最常見的方法。
B. 如何看石墨烯的光學圖像 反射還是投射
1、石墨烯粉體
所謂逗石墨烯粉體地，實際上就是單層石墨烯和多層石墨烯的混合物。目前公眾對石墨烯的理解有些混亂。一些企業或者是媒體報道中雖然號稱逗石墨烯地，但是事實上可能僅是石墨而已。
事實上，現在全世界對石墨烯也沒有一個明確的定義。資料顯示，最初的石墨烯僅指一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一個碳原子厚度的二維材料。2010年諾貝爾物理學表彰的石墨烯研究指的就是這種材料。後續研究表明，從電學性質上講，兩層與三層、乃至十層的碳原子也具有各自特殊物理性質，目前10層以內的說法逐漸被學術界認可。最近成立的中國石墨烯聯盟標准化委員會認定，10層以內的碳原子材料才屬於石墨烯范圍。
2、石墨烯透明薄膜
而石墨烯透明薄膜是利用甲烷或者其它氣體在銅箔上生長石墨烯，也就是所謂的氣相沉積法，這種方法生產石墨烯更是與石墨資源毫無關系。石墨烯薄膜的生產，其實就是把氣體通過一系列處理，特別是高溫處理，使其生長在金屬襯底上，直至在金屬襯底上長滿。而石墨烯本身是透明的，對於金屬襯底來說，上面有沒有附著石墨烯，在顏色上僅稍微有一點點差別，一般人很難看出來。但是，通過這種方法製作的石墨烯的尺寸，基本取決於金屬襯底的大小，石墨烯薄膜的尺寸和技術水平關聯度不大。在商業化的環境下，探討石墨烯薄膜的尺寸意義不大，綜合經濟成本才是關鍵性的因素。在綜合經濟成本當中，原料雖然可以忽略，但是生產石墨烯以及石墨烯的轉移總體來說還是一個很復雜的過程，每一道工序都在無塵的環境中進行。
3、石墨烯漿料
石墨烯漿料是可以應用與真空顯示屏、鋰離子電池等電子器件上的導電添加劑，它一般是由石墨烯在高溫下起粘結作用的玻璃粉分散於有機載體中，經過軋制而形成粒度小的漿料。製成的漿料可以直接出售給下游企業進行顯示屏、鋰離子電池等的制備。
總體來看，目前批量生產石墨烯的方式主要有三種：一種是利用化學氣相沉積法在金屬表面生長出層率很高，面積很大的石墨烯薄膜材料；一種是將天然石墨通過物理或者化學的方法粉碎，形成石墨烯粉體看起來就是很細的黑色粉末；最後一種則是石墨烯漿料，通過加入分散劑制備石墨烯導電漿料，便於下游企業進行深加工使用。也因此，石墨烯的制備的分為：石墨烯薄膜，石墨烯粉體和石墨烯漿料。國內，現在前者以常州二維碳素科技有限公司、格菲電子為代表，中間以第六元素、寧波墨西為代表；後者則是以萬鑫石墨谷科技有限公司為代表。下面小編就帶大傢具體了解一下石墨烯的應用實例。
石墨烯透明導電薄膜實例詳解：
2016 年3月3日下午，四川省石墨烯產業技術創新聯盟在德陽市成立。在成立大會上，他們宣布石墨烯透明導電薄膜已經進入中試階段，不久將正式投產生產。石墨烯透明導電薄膜，厚度不足毫米，可以隨意彎曲，將廣泛運用在手機觸摸屏等方面，智能手機軟屏、柔性液晶面板等。
其實在導電薄膜應用方面，引領全球的國家是韓國。三星在2010年6月宣布與韓國成均館大學共同製作了30英寸（對角線約76cm）的石墨烯片。這個巨大石墨烯片的製作方法在某種意義上類似於諾沃肖洛夫所採用的使用膠帶的逗機械式剝離法地。機械式剝離法是先把粘著膠帶(最初使用了Scotch膠帶，後來使用的是日本的日東膠帶)貼在石墨上，然後通過揭下膠帶把石墨烯轉印到膠帶上。成均館大學等開發出的方法是採用卷對卷的方式把以CVD法制備於銅(Cu)箔上的石墨烯片轉印到大型樹脂片上。下圖是成均館大學[1]採用卷對卷的方式制備轉移石墨烯薄膜的過程。
卷軸式的轉移步驟主要是：
1. 將聚合物膜粘在銅箔上的石墨烯膜上；
2. 化學刻蝕出去銅箔；
3. 將石墨烯薄膜轉移到目標基底。日前，這項技術已經成功申請國際專利，主要應用於生產三星公司的觸摸屏透明導電電極。
除了上述的轉移方法，在國內主要是先在金屬基底CVD生長石墨烯，然後用PMMA轉移，溶解除去金屬和PMMA，制備高質量的石墨烯膜。在實際生產中，為了減少石墨烯膜在轉移過程中出現的不完整現象，通常會採用兩種方法，再用丙酮溶解PMMA之前滴加少量PMMA溶液部分溶解前一步沉積的PMMA，有利於減少石墨烯與PMMA間的作用力，增強石墨烯與目標基底的接觸，保證石墨烯膜的完整性；另外一種方法則是在Cu片上生長石墨烯薄膜，用PMMA轉移，用氯化鐵溶解金屬銅，然後轉移到其他基底表面，最後用丙酮溶解去除PMMA，最後把沉積有石墨烯薄膜的基底浸入到濃硝酸中得到P型摻雜的透明導電薄膜。由於其優越的性能，這種透明導電薄膜一般生產成本比較高，產品只適用於高端領域比如航空航天觸摸屏，顯示屏
石墨烯透明導電薄膜主要用在太陽能電池和顯示器件等方面。
大比表面積和寬波段高透光率，可以在很大程度上增加到達激活區的太陽輻射，提高電池在高能譜區的靈敏度，同時還可以用作激活區的抗反射層提高透過率; 另外由於石墨烯的高空穴傳輸性同時還可以作為功能層應用在太陽能電池中，因此石墨烯薄膜在染料敏華太陽能電池和光伏電池領域的應用得到飛速發展。石墨烯薄膜作為電池的電極，通常用來取代傳統的氧化物導電薄膜（比如氧化錫，氧化銦）等形成電池的電極組成部分。下圖為石墨烯太陽能電池結構示意圖。
(從上到下依次為：Ag-BCP-Cu-CuPc-PEDOT:PSS-Graphene-Quantum Substrate，其中石墨烯替代了之前的ITO薄膜)
平板顯示器目前從電子表、游戲機到通訊設備、檢測儀器，以及辦公室自動化設備，便攜個人電腦、電子記事本、錄相機、壁掛電視等等無所不用，因為它可達到薄輕如紙，畫面精美、低電壓、低功耗的要求。而石墨烯透明導電薄膜由於其超薄、透光率高、原料廉價以及性能穩定而備受研究者青睞。如下圖：
(1-8層分別是：玻璃-石墨烯-Cr/Au層-聚乙烯醇-液晶-取向層-ITO-玻璃)
藉助光學顯微鏡和拉曼在玻璃基底上制備石墨烯薄膜，同時在其邊緣鍍上金屬鉻和金形成一個金屬窗，和另一片ITO 形成夾層，在夾層間填上液晶分子，制備出具有高對比度的LCD 器件。
石墨烯導電漿料
在雞西，一批石墨礦石被采出後經初加工形成了高純度石墨原料，接著被運到500公里外的哈爾濱。在松花江北岸哈爾濱萬鑫石墨谷科技有限公司生產線上，它們 經歷一套世界水準復雜工藝的洗禮，完成從逗路人地到逗明星地的驚人巨變——普通石墨原料成為擁有超高電導性能的石墨烯產品，國內外多家主流鋰電池生產企業 已決定採用冰城石墨烯產品。眼下，數噸石墨烯產品將從哈爾濱發貨，不久將走上一家國外大型鋰電池企業的生產線。石墨烯產品目前主要以導電漿料形態下線，便於下游采購企業直接使用。
石墨烯導電漿料本質上就是石墨烯與聚合物的復合，即石墨烯導電添加劑。石墨烯在鋰離子電池上的應用主要有：
1.石墨烯在鋰離子負極的應用：石墨烯直接作為鋰離子電池負極，這個實現的方式就是石墨烯透明導電薄膜；石墨烯/SnO2 復合材料或石墨烯/Si 復合材料作為鋰離子電池的負極，這方面的應用主要涉及石墨烯粉體的應用。
2.石墨烯在鋰離子電池的正極的應用：石墨烯與磷酸鐵鋰、磷酸釩鋰的復合做正極，這也是石墨烯粉體的下游應用。
3.石墨烯作為鋰電池的導體添加劑則是石墨烯漿料的應用。
在鋰離子電池中加入石墨烯導電漿料後，鋰電池的大電流充放電性能、循環穩定性和安全性都得到了極大改善，其效果甚至超出了目前高性能動力鋰電池用的碳納米管導電添加劑。針對不同的聚合物基體和不同的需求，石墨烯漿料的制備方法主要有溶液混合。熔融共混和原位聚合法。其中熔融混合法因為成本低，是工業化最常見的方法。
C. 石墨烯轉移用的pmma是什麼形態的
1、石墨烯粉體
所謂石墨烯粉體實際單層石墨烯層石墨烯混合物目前公眾石墨烯理解些混亂些企業或者媒體報道雖號稱石墨烯事實能僅石墨已
事實現全世界石墨烯沒明確定義資料顯示初石墨烯僅指種由碳原構單層片狀結構新材料種由碳原sp2雜化軌道組六角形呈蜂巢晶格平面薄膜碳原厚度二維材料2011諾貝爾物理表彰石墨烯研究指種材料續研究表明電性質講兩層與三層、乃至十層碳原具各自特殊物理性質目前10層內說逐漸術界認近立石墨烯聯盟標准化委員認定10層內碳原材料才屬於石墨烯范圍
2、石墨烯透明薄膜
石墨烯透明薄膜利用甲烷或者其氣體銅箔石墨烯所謂氣相沉積種產石墨烯更與石墨資源毫關系石墨烯薄膜產其實氣體通系列處理特別高溫處理使其金屬襯底直至金屬襯底滿石墨烯本身透明於金屬襯底說面沒附著石墨烯顏色僅稍微點點差別般難看通種製作石墨烯尺寸基本取決於金屬襯底石墨烯薄膜尺寸技術水平關聯度商業化環境探討石墨烯薄膜尺寸意義綜合經濟本才關鍵性素綜合經濟本原料雖忽略產石墨烯及石墨烯轉移總體說復雜程每道工序都塵環境進行
3、石墨烯漿料
石墨烯漿料應用與真空顯示屏、鋰離電池等電器件導電添加劑般由石墨烯高溫起粘結作用玻璃粉散於機載體經軋制形粒度漿料制漿料直接售給游企業進行顯示屏、鋰離電池等制備
總體看目前批量產石墨烯式主要三種：種利用化氣相沉積金屬表面層率高面積石墨烯薄膜材料；種石墨通物理或者化粉碎形石墨烯粉體看起細黑色粉末；種則石墨烯漿料通加入散劑制備石墨烯導電漿料便於游企業進行深加工使用石墨烯制備：石墨烯薄膜石墨烯粉體石墨烯漿料內現前者州二維碳素科技限公司、格菲電代表間第六元素、寧波墨西代表；者則萬鑫石墨谷科技限公司代表面編帶傢具體解石墨烯應用實例
石墨烯透明導電薄膜實例詳解：
2016 3月3午四川省石墨烯產業技術創新聯盟德陽市立立宣布石墨烯透明導電薄膜已經進入試階段久式投產產石墨烯透明導電薄膜厚度足毫米隨意彎曲廣泛運用手機觸摸屏等面智能手機軟屏、柔性液晶面板等
其實導電薄膜應用面引領全球家韓三星20116月宣布與韓均館共同製作30英寸（角線約76cm）石墨烯片巨石墨烯片製作某種意義類似於諾沃肖洛夫所採用使用膠帶機械式剝離機械式剝離先粘著膠帶(初使用Scotch膠帶使用本東膠帶)貼石墨通揭膠帶石墨烯轉印膠帶均館等發採用卷卷式CVD制備於銅(Cu)箔石墨烯片轉印型樹脂片圖均館[1]採用卷卷式制備轉移石墨烯薄膜程
卷軸式轉移步驟主要：
1. 聚合物膜粘銅箔石墨烯膜；
2. 化刻蝕銅箔；
3. 石墨烯薄膜轉移目標基底前項技術已經功申請際專利主要應用於產三星公司觸摸屏透明導電電極
除述轉移內主要先金屬基底CVD石墨烯用PMMA轉移溶解除金屬PMMA制備高質量石墨烯膜實際產減少石墨烯膜轉移程現完整現象通採用兩種再用丙酮溶解PMMA前滴加少量PMMA溶液部溶解前步沉積PMMA利於減少石墨烯與PMMA間作用力增強石墨烯與目標基底接觸保證石墨烯膜完整性；另外種則Cu片石墨烯薄膜用PMMA轉移用氯化鐵溶解金屬銅轉移其基底表面用丙酮溶解除PMMA沉積石墨烯薄膜基底浸入濃硝酸P型摻雜透明導電薄膜由於其優越性能種透明導電薄膜般產本比較高產品適用於高端領域比航空航觸摸屏顯示屏
石墨烯透明導電薄膜主要用太陽能電池顯示器件等面
比表面積寬波段高透光率程度增加達激區太陽輻射提高電池高能譜區靈敏度同用作激區抗反射層提高透率; 另外由於石墨烯高空穴傳輸性同作功能層應用太陽能電池石墨烯薄膜染料敏華太陽能電池光伏電池領域應用飛速發展石墨烯薄膜作電池電極通用取代傳統氧化物導電薄膜（比氧化錫氧化銦）等形電池電極組部圖石墨烯太陽能電池結構示意圖
(依：Ag-BCP-Cu-CuPc-PEDOT:PSS-Graphene-Quantum Substrate其石墨烯替代前ITO薄膜)
平板顯示器目前電表、游戲機通訊設備、檢測儀器及辦公室自化設備便攜電腦、電記事本、錄相機、壁掛電視等等所用達薄輕紙畫面精美、低電壓、低功耗要求石墨烯透明導電薄膜由於其超薄、透光率高、原料廉價及性能穩定備受研究者青睞圖：
(1-8層別：玻璃-石墨烯-Cr/Au層-聚乙烯醇-液晶-取向層-ITO-玻璃)
藉助光顯微鏡拉曼玻璃基底制備石墨烯薄膜同其邊緣鍍金屬鉻金形金屬窗另片ITO 形夾層夾層間填液晶制備具高比度LCD 器件
石墨烯導電漿料
雞西批石墨礦石采經初加工形高純度石墨原料接著運500公外哈爾濱松花江北岸哈爾濱萬鑫石墨谷科技限公司產線 經歷套世界水準復雜工藝洗禮完路明星驚巨變——普通石墨原料擁超高電導性能石墨烯產品內外家主流鋰電池產企業 已決定採用冰城石墨烯產品眼數噸石墨烯產品哈爾濱發貨久走家外型鋰電池企業產線石墨烯產品目前主要導電漿料形態線便於游采購企業直接使用
石墨烯導電漿料本質石墨烯與聚合物復合即石墨烯導電添加劑石墨烯鋰離電池應用主要：
1.石墨烯鋰離負極應用：石墨烯直接作鋰離電池負極實現式石墨烯透明導電薄膜；石墨烯/SnO2 復合材料或石墨烯/Si 復合材料作鋰離電池負極面應用主要涉及石墨烯粉體應用
2.石墨烯鋰離電池極應用：石墨烯與磷酸鐵鋰、磷酸釩鋰復合做極石墨烯粉體游應用
3.石墨烯作鋰電池導體添加劑則石墨烯漿料應用
鋰離電池加入石墨烯導電漿料鋰電池電流充放電性能、循環穩定性安全性都極改善其效甚至超目前高性能力鋰電池用碳納米管導電添加劑針同聚合物基體同需求石墨烯漿料制備主要溶液混合熔融共混原位聚合其熔融混合本低工業化見
D. 的石墨烯薄膜與玻璃基底的石墨烯薄膜有什麼區別
1、石墨烯粉體
所謂「石墨烯粉體」，實際上就是單層石墨烯和多層石墨烯的混合物。目前公眾對石墨烯的理解有些混亂。一些企業或者是媒體報道中雖然號稱「石墨烯」，但是事實上可能僅是石墨而已。
事實上，現在全世界對石墨烯也沒有一個明確的定義。資料顯示，最初的石墨烯僅指一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一個碳原子厚度的二維材料。2011年諾貝爾物理學表彰的石墨烯研究指的就是這種材料。後續研究表明，從電學性質上講，兩層與三層、乃至十層的碳原子也具有各自特殊物理性質，目前10層以內的說法逐漸被學術界認可。最近成立的中國石墨烯聯盟標准化委員會認定，10層以內的碳原子材料才屬於石墨烯范圍。
2、石墨烯透明薄膜
而石墨烯透明薄膜是利用甲烷或者其它氣體在銅箔上生長石墨烯，也就是所謂的氣相沉積法，這種方法生產石墨烯更是與石墨資源毫無關系。石墨烯薄膜的生產，其實就是把氣體通過一系列處理，特別是高溫處理，使其生長在金屬襯底上，直至在金屬襯底上長滿。而石墨烯本身是透明的，對於金屬襯底來說，上面有沒有附著石墨烯，在顏色上僅稍微有一點點差別，一般人很難看出來。但是，通過這種方法製作的石墨烯的尺寸，基本取決於金屬襯底的大小，石墨烯薄膜的尺寸和技術水平關聯度不大。在商業化的環境下，探討石墨烯薄膜的尺寸意義不大，綜合經濟成本才是關鍵性的因素。在綜合經濟成本當中，原料雖然可以忽略，但是生產石墨烯以及石墨烯的轉移總體來說還是一個很復雜的過程，每一道工序都在無塵的環境中進行。
3、石墨烯漿料
石墨烯漿料是可以應用與真空顯示屏、鋰離子電池等電子器件上的導電添加劑，它一般是由石墨烯在高溫下起粘結作用的玻璃粉分散於有機載體中，經過軋制而形成粒度小的漿料。製成的漿料可以直接出售給下游企業進行顯示屏、鋰離子電池等的制備。
總體來看，目前批量生產石墨烯的方式主要有三種：一種是利用化學氣相沉積法在金屬表面生長出層率很高，面積很大的石墨烯薄膜材料；一種是將天然石墨通過物理或者化學的方法粉碎，形成石墨烯粉體看起來就是很細的黑色粉末；最後一種則是石墨烯漿料，通過加入分散劑制備石墨烯導電漿料，便於下游企業進行深加工使用。也因此，石墨烯的制備的分為：石墨烯薄膜，石墨烯粉體和石墨烯漿料。國內，現在前者以常州二維碳素科技有限公司、格菲電子為代表，中間以第六元素、寧波墨西為代表；後者則是以萬鑫石墨谷科技有限公司為代表。下面小編就帶大傢具體了解一下石墨烯的應用實例。
石墨烯透明導電薄膜實例詳解：
2016 年3月3日下午，四川省石墨烯產業技術創新聯盟在德陽市成立。在成立大會上，他們宣布石墨烯透明導電薄膜已經進入中試階段，不久將正式投產生產。石墨烯透明導電薄膜，厚度不足毫米，可以隨意彎曲，將廣泛運用在手機觸摸屏等方面，智能手機軟屏、柔性液晶面板等。
其實在導電薄膜應用方面，引領全球的國家是韓國。三星在2011年6月宣布與韓國成均館大學共同製作了30英寸（對角線約76cm）的石墨烯片。這個巨大石墨烯片的製作方法在某種意義上類似於諾沃肖洛夫所採用的使用膠帶的「機械式剝離法」。機械式剝離法是先把粘著膠帶(最初使用了Scotch膠帶，後來使用的是日本的日東膠帶)貼在石墨上，然後通過揭下膠帶把石墨烯轉印到膠帶上。成均館大學等開發出的方法是採用卷對卷的方式把以CVD法制備於銅(Cu)箔上的石墨烯片轉印到大型樹脂片上。下圖是成均館大學[1]採用卷對卷的方式制備轉移石墨烯薄膜的過程。
卷軸式的轉移步驟主要是：
1. 將聚合物膜粘在銅箔上的石墨烯膜上；
2. 化學刻蝕出去銅箔；
3. 將石墨烯薄膜轉移到目標基底。日前，這項技術已經成功申請國際專利，主要應用於生產三星公司的觸摸屏透明導電電極。
除了上述的轉移方法，在國內主要是先在金屬基底CVD生長石墨烯，然後用PMMA轉移，溶解除去金屬和PMMA，制備高質量的石墨烯膜。在實際生產中，為了減少石墨烯膜在轉移過程中出現的不完整現象，通常會採用兩種方法，再用丙酮溶解PMMA之前滴加少量PMMA溶液部分溶解前一步沉積的PMMA，有利於減少石墨烯與PMMA間的作用力，增強石墨烯與目標基底的接觸，保證石墨烯膜的完整性；另外一種方法則是在Cu片上生長石墨烯薄膜，用PMMA轉移，用氯化鐵溶解金屬銅，然後轉移到其他基底表面，最後用丙酮溶解去除PMMA，最後把沉積有石墨烯薄膜的基底浸入到濃硝酸中得到P型摻雜的透明導電薄膜。由於其優越的性能，這種透明導電薄膜一般生產成本比較高，產品只適用於高端領域比如航空航天觸摸屏，顯示屏
石墨烯透明導電薄膜主要用在太陽能電池和顯示器件等方面。
大比表面積和寬波段高透光率，可以在很大程度上增加到達激活區的太陽輻射，提高電池在高能譜區的靈敏度，同時還可以用作激活區的抗反射層提高透過率; 另外由於石墨烯的高空穴傳輸性同時還可以作為功能層應用在太陽能電池中，因此石墨烯薄膜在染料敏華太陽能電池和光伏電池領域的應用得到飛速發展。石墨烯薄膜作為電池的電極，通常用來取代傳統的氧化物導電薄膜（比如氧化錫，氧化銦）等形成電池的電極組成部分。下圖為石墨烯太陽能電池結構示意圖。
(從上到下依次為：Ag-BCP-Cu-CuPc-PEDOT:PSS-Graphene-Quantum Substrate，其中石墨烯替代了之前的ITO薄膜)
平板顯示器目前從電子表、游戲機到通訊設備、檢測儀器，以及辦公室自動化設備，便攜個人電腦、電子記事本、錄相機、壁掛電視等等無所不用，因為它可達到薄輕如紙，畫面精美、低電壓、低功耗的要求。而石墨烯透明導電薄膜由於其超薄、透光率高、原料廉價以及性能穩定而備受研究者青睞。如下圖：
(1-8層分別是：玻璃-石墨烯-Cr/Au層-聚乙烯醇-液晶-取向層-ITO-玻璃)
藉助光學顯微鏡和拉曼在玻璃基底上制備石墨烯薄膜，同時在其邊緣鍍上金屬鉻和金形成一個金屬窗，和另一片ITO 形成夾層，在夾層間填上液晶分子，制備出具有高對比度的LCD 器件。
石墨烯導電漿料
在雞西，一批石墨礦石被采出後經初加工形成了高純度石墨原料，接著被運到500公里外的哈爾濱。在松花江北岸哈爾濱萬鑫石墨谷科技有限公司生產線上，它們 經歷一套世界水準復雜工藝的洗禮，完成從「路人」到「明星」的驚人巨變——普通石墨原料成為擁有超高電導性能的石墨烯產品，國內外多家主流鋰電池生產企業 已決定採用冰城石墨烯產品。眼下，數噸石墨烯產品將從哈爾濱發貨，不久將走上一家國外大型鋰電池企業的生產線。石墨烯產品目前主要以導電漿料形態下線，便於下游采購企業直接使用。
石墨烯導電漿料本質上就是石墨烯與聚合物的復合，即石墨烯導電添加劑。石墨烯在鋰離子電池上的應用主要有：
1.石墨烯在鋰離子負極的應用：石墨烯直接作為鋰離子電池負極，這個實現的方式就是石墨烯透明導電薄膜；石墨烯/SnO2 復合材料或石墨烯/Si 復合材料作為鋰離子電池的負極，這方面的應用主要涉及石墨烯粉體的應用。
2.石墨烯在鋰離子電池的正極的應用：石墨烯與磷酸鐵鋰、磷酸釩鋰的復合做正極，這也是石墨烯粉體的下游應用。
3.石墨烯作為鋰電池的導體添加劑則是石墨烯漿料的應用。
在鋰離子電池中加入石墨烯導電漿料後，鋰電池的大電流充放電性能、循環穩定性和安全性都得到了極大改善，其效果甚至超出了目前高性能動力鋰電池用的碳納米管導電添加劑。針對不同的聚合物基體和不同的需求，石墨烯漿料的制備方法主要有溶液混合。熔融共混和原位聚合法。其中熔融混合法因為成本低，是工業化最常見的方法。