偉大的發(fā)現(xiàn)石墨烯.ppt

偉大的發(fā)現(xiàn)石墨烯,M040114115 肖長委,目錄,一 石墨烯的意外發(fā)現(xiàn) 二 石墨烯的結(jié)構(gòu)與性能 三 應用前景,一 石墨烯的意外發(fā)現(xiàn),石墨烯一直被認為是假設性的結(jié)構(gòu)，無法單獨 穩(wěn)定存在。 直至2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德 烈海姆(Andre Geim)和康斯坦丁諾沃肖洛夫 (Konstantin Novoselov)，成功地在實驗中從石墨 中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在，兩人也 因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實驗”，共同獲得 2010年諾貝爾物理學獎。,當時，英國曼徹斯特大學的這兩位科學家發(fā)現(xiàn) 他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨 薄片。他們從石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的 兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石 墨片一分為二。不斷地這樣操作，于是薄片越來越 薄，最他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片，這 就是石墨烯。,二 石墨烯的結(jié)構(gòu)與性能,石墨烯（Graphene）是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料。 是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。,性能 石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；導熱系數(shù)高達5300 W/mK，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/Vs，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-8 m，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。,三 應用前景,3.1 石墨烯電池的出現(xiàn) 美國俄亥俄州的Nanotek儀器公司利用鋰電池在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發(fā)出一種新的電池。這種新的電池可把數(shù)小時的充電時間壓縮至短短不到一分鐘。,美國麻省理工學院已成功研制出表面附有石墨 烯納米圖層的柔性光伏電池板，可極大降低制造透 明可變形太陽能電池的成本。 另外，石墨烯超級電池的成功研發(fā)，也解決了 新能源汽車電池的容量不足以及充電時間長的問題 ，極大加速了新能源電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這一系列的 研究成果為石墨烯在新能源電池行業(yè)的應用鋪就了 道路。,3.1 可折疊彎曲屏 消費電子展上可彎曲屏幕備受矚目，成為未來 移動設備顯示屏的發(fā)展趨勢。作為基礎材料的石墨 烯前景也被看好。,有數(shù)據(jù)顯示2013年全球?qū)κ謾C觸摸屏的需求量大概在9.65億片。為石墨烯的應用提供了廣闊的市場。韓國三星公司的研究人員也已制造出由多層石墨烯等材料組成的透明可彎曲顯示屏，相信大規(guī)模商用指日可待。 可彎曲顯示屏有石墨烯材料和聚酯片基底組成,3.3 石墨烯傳感器 由于高導電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍工領(lǐng)域的應用優(yōu)勢也是極為突出的。 前不久美國NASA開發(fā)出應用于航天領(lǐng)域的石墨烯傳感器，就